Dissertations / Theses on the topic 'Grassland Biome'

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-03-09T15:24:50Z No. of bitstreams: 1 BeatrizKGS_DISSERT.pdf: 721873 bytes, checksum: 2d3282574ae4e81147c9d077f6efb0ad (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The Caatinga occupies about 11% of the national territory, covering the states of Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraiba, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí and Minas Gerais. Native pastures have great importance for the world's livestock, particularly for the production of small ruminants in the Northeast. This work aimed to characterize the vegetation of Caatinga under agroecologica management, the same being discussed in theoretical and scientific paper for publication. The theoretical framework is reported descriptions of the Brazilian semiarid region in which highlights the vegetation characteristics of the Caatinga with forage potential and discusses its use in periods of drought and rain over the years. Also reports agroecologica features that help comes a better handling of the animals that feed on forage species in the Caatinga, addressing floristic structuring and phytosociological characterization for sustainable management, even in periods of drought. The paper depicts the study of the availability of dry matter, floristic composition and frequency, and the similarity of species of plant areas of Caatinga under agroecologica management. In this study, it raised the availability of dry matter, which showed variations in the periods influenced by the function of vegetation resilience of rain the previous cycle, with maximum peaks of dry matter, 1.005 kg DM / 0,25m² and 1.042 kg MS / 0,25m² respectively in October and April. In that experiment it was observed that the most frequent species were Euphorbiaceae, Fabaceae, Rubiaceae and Poaceae. To evaluate the similarity of species with the highest similarity were suaveolens Mesosphaeru (lavender), Tribulus terrestris L. (bull's head), Borreria verticillata (old head), Mimosa hostilis Benth (Jurema), Sida sp (mauve) and Aristida adscensionis L. (cocksfoot grass)
A caatinga ocupa cerca de 11% do território nacional, abrangendo os Estados da Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí e Minas Gerais. As pastagens nativas têm grande importância para a pecuária mundial, em especial para a produção de pequenos ruminantes do Nordeste. Esta dissertação objetivou caracterizar a vegetação da Caatinga sob manejo agroecológico, sendo o mesmo discutido em referencial teórico e um artigo cientifico para publicação. No referencial teórico é relatado descrições sobre a região semiárida brasileira no qual evidencia as características da vegetação da Caatinga com potencial forrageiro e aborda sua utilização nos períodos de seca e de chuva no decorrer dos anos. Relata ainda as características agroecológicas que vem auxiliar um melhor manejo dos animais que se alimentam de espécies forrageiras na Caatinga, abordando estruturações florísticas e fitossociológicas para caracterização de um manejo sustentável, mesmo em períodos de estiagem. O artigo científico retrata o estudo da disponibilidade de matéria seca, composição florística e frequência, e a similaridade de espécies de áreas vegetais da Caatinga sob manejo agroecológico. Nesse estudo, foi levantada a disponibilidade de matéria seca, que apresentou variações nos períodos por influência da resiliência da vegetação em função das chuvas do ciclo anterior, tendo picos de máximo de matéria seca, de 1,005 kg MS/0,25m² e de 1,042 kg MS/0,25m² respectivamente nos meses de outubro e abril. No referido experimento observou-se que as espécies mais frequentes foram as Euphorbiaceae, Fabaceae, Rubiaceae e Poaceae. Para avaliação de similaridade as espécies que apresentaram maior similaridade foram as Mesosphaeru suaveolens (alfazema), Tribulus terrestris L.(cabeça de touro), Borreria verticillata (cabeça de velho), Mimosa hostilis Benth (jurema-preta), Sida sp (malva) e Aristida adscensionis L. (capim panasco)
2017-03-09

O Bioma Pampa representa aproximadamente 63% do território do Estado do Rio Grande do Sul - Brasil caracteriza-se pela alta biodiversidade de espécies vegetais e por sua formação predominantemente campestre. Em função da contínua incorporação de espécies exóticas, monoculturas e a práticas por vezes inadequadas de manejo pastoril para produção pecuária, os campos do Bioma Pampa estão rapidamente sendo degradados, fragmentados e descaracterizados. A Biomassa é uma das variáveis biofísicas estratégicas de interesse em estudos de controle, monitoramento e estimativas da vegetação campestre. O objetivo principal deste estudo é contribuir no desenvolvimento de novas estratégias de manejo e monitoramento adequados da vegetação campestre e inferir regressão linear multivariada para estimar a biomassa dos campos nativos a partir de dados remotos e dados de campo. As avaliações foram realizadas em área pertencente à Universidade Federal de Santa Maria, localizada na região central do Rio Grande do Sul. Os manejos pastoris correspondem a duas somas térmicas acumuladas, em dias, de 375 e 750 graus-dias (GD), que determinaram os intervalos entre pastoreio. Os dados remotos utilizados foram oriundos de imagem MSI do Satélite Sentinel-2 e dados de espectrorradiômetro com amplitude de 350-2500 nm. Verificou-se que as duas técnicas apresentaram resultados satisfatórios, em que inferiu-se regressões com r²ajustado = 0.65 para estimar biomassa verde e regressões com r²ajustado = 0.61 para biomassa total e biomassa senescente. Desta forma, o estudo verificou que é possível minimizar os esforços de campo para auxiliar no monitoramento, organização e conservação dos campos nativos do Bioma Pampa utilizando dados de sensoriamento remoto como ferramenta de manejo buscando a sustentabilidade destes complexos ambientes naturais.
The Pampa Biome represents approximately 63% of the territory in the State of Rio Grande do Sul - Brazil, characterized by the high biodiversity of plant species and its predominantly rural formation. As a result of the continuous incorporation of exotic species, monocultures and excessive cattle production, the Pampa Biome fields are rapidly being degraded, fragmented and decharacterized. Biomass is one of the strategic biophysical variables of interest in studies of prevention, monitoring and estimates of the country vegetation. The main objective of this study is to contribute to the development of new strategies for the proper management and monitoring of the country vegetation and to infer multivariate linear regression to estimate the biomass of the natural grassland in native fields from remote data and field data. The evaluations were carried out in an area belonging to the Federal University of Santa Maria, located in the central region of Rio Grande do Sul. Pastoral management correspond to two accumulated thermal sums in days of 375 and 750 degrees-days (GD), which determined the intervals between grazing. The remote data used came from MSI image of Sentinel-2 Satellite and spectroradiometer data with amplitude of 350-2500 nm. It was verified that the two techniques presented satisfactory results, in which regressions with adjusted r² of 0.65 were estimated to estimate green biomass and regressions with adjusted r²> 0.61 for total biomass and dry biomass. In this way, the study verified that it is possible to minimize the field efforts to assist in the monitoring, organization and conservation of the natural grassland in native fields of the Pampa Biome using remote sensing data as a management tool seeking the sustainability of these complex natural environments.

Enquanto em regiões temperadas o conhecimento sobre a relação solo-vegetação é consolidado, nos trópicos e subtrópicos é preliminar. É urgente a necessidade de se determinar os fatores abióticos que controlam padrões vegetacionais visando dar suporte a estudos de recuperação e conservação. O presente estudo analisa a relação entre fatores abióticos e vegetação campestre na forma de três artigos científicos (capítulos I, II e III) e um artigo de revisão (capítulo IV). Nos primeiros três artigos, analisou-se a variância da vegetação em diferentes escalas ecológicas; e no artigo de revisão, discutiu-se de forma aplicada a variância de fatores bióticos e abióticos em resposta à degradação. Dessa forma, a presente tese objetivou responder as seguintes questões: (I) Que diferenças podem ser observadas dentro de uma mesma espécie quanto à funcionalidade e suas estratégias de alocação sob diferentes graus de disponibilidade de recursos?; (II) Quão variáveis são as propriedades físicas e químicas do solo em diferentes escalas espaciais; e existem propriedades dos solos que podem explicar com maior precisão a distribuição das espécies em diferentes escalas espaciais? (III) Que porcentagem de variância da vegetação pode ser explicada por propriedades pedológicas e climáticas; e quais características de solo e clima melhor explicam esses padrões de vegetação? No capítulo IV é apresentado um modelo conceitual sobre degradação dos campos e sua aplicação aos campos do Rio Grande do Sul (RS). Para responder as questões acima usei dados ao nível de espécie de campos calcáreos da Alemanha (capítulo I); dados ao nível de comunidade em seis áreas campestres do Rio Grande do Sul, sul do Brasil (capítulos II e III); e através da revisão de literatura relacionada à degradação, quanto à capacidade de recuperação dos campos do RS (capítulo IV). Os resultados evidenciaram que: (I) dentro de espécies ficaram evidentes duas estratégias frente à limitação de recursos, enquanto a resposta dos atributos aos diferentes tratamentos se mostrou constante; (II) a variação dos parâmetros do solo relaciona-se à escala espacial aplicada e a variância da vegetação geralmente responde a diferentes parâmetros de solo em diferentes escalas; (III) 45% da variância da vegetação entre biomas nos campos do RS foi explicada por características pedológicas e climáticas, sendo em grande parte governada pela precipitação anual e a porcentagem de saturação por alumínio do solo; e (IV) o modelo conceitual apresenta variações ao longo de dois eixos (biótico e abiótico) e poderá servir de suporte a estudos de conservação e recuperação de campos tropicais e suptropicais, bem como facilitar a tomada de decisões quanto ao manejo e conservação. Como conclusão geral, verificou-se que a vegetação campestre responde a variações ambientais em diferentes escalas espaciais e pode adotar diferentes estratégias para sobrepor filtros ambientais e processos de degradação. O entendimento da relação entre a vegetação e o meio abiótico é de grande importância para tomada de decisões quanto ao emprego de formas alternativas de manejo e conservação.
Whereas in temperate regions the abiotic-biotic relationship is well-known, in the tropics and subtropics our understanding is still preliminary. There is an urgent need to determine abiotic factors that control vegetation patterns in order to give support to restoration and conservation approaches. The present thesis analyses the relationship between abiotic factors and grassland vegetation in three original research papers (chapters I, II and III) and a review paper (chapter IV). In the first three papers, vegetation variance in response to abiotic factors was analyzed at different ecological scales; and in the fourth, the variance in biotic and abiotic factors in response to degradation process was discussed with a more applied view. Thus in this thesis the aim is to answer the following questions: (I) Which differences can be found in functional plant traits and allocation strategies within species at different levels of water and nutrient availability?; (II) How variable are physical and chemical parameters in different spatial scales; and are there soil parameters that can more accurately explain plant distribution in different spatial scales? (III) How much of RS grassland vegetation variance can be explained by soil and climatic properties; and which climatic and soil properties better explain these vegetation patterns? In chapter IV a conceptual model of grassland degradation is presented and applied to Rio Grande do Sul (RS) grasslands. To address these questions I used species-level data in a calcareous grassland in Germany (chapter I); community-level data in six sites in RS, South Brazilian grasslands (chapter II and III); and a review of literature studies concerning RS grassland degradation and restorability (chapter IV). The results showed that: (I) at a intraspecific level, the study species showed two allocation strategies in relation to resource stress, while the responses of individual traits to the soil treatments were consistent across species; (II) soil parameters variation are related to the measurement scale applied and the vegetation variance often responds to different soil parameters at different scales; (III) climatic and soil properties explained 45% of vegetation variance between biomes in RS grasslands and the main factors controlling its variance are annual precipitation and percent aluminum saturation; and (IV) the conceptual model is displayed as biotic and abiotic changes along the axes and can serve as a general framework to study degradation and restorability of tropical and subtropical grasslands, and further it may facilitate decisions on alternative management and conservation. As a general conclusion, the grassland vegetation responds to changes in the environment in different scales and may use different strategies to overcome environmental selective forces and degradation process. The understanding of this relationship is of high importance to facilitate decisions on alternative management and conservation.

Many land systems experience massive ecological pressure due to ongoing land use changes for the increasing demand for food, but also need to sustain essential ecosystem services. Computer-based model scenarios help to anticipate the consequences of different socio-economic future transition pathways for humans and nature and evaluate trade-offs between various demands on land. In many grassland ecosystems, the processes of agricultural abandonment in less attractive regions coexist with agricultural intensification in others. At the same time, the ecological value of natural grassland is rarely considered in decision making. By using the CLUMondo land use modelling framework I mapped the future composition of the land system of Orenburg province under five socio-economic scenarios with different ranges of food production intensification. The outcomes allowed me to identify hotspot areas for arable land expansion, grassland restoration, and agricultural abandonment. Most agricultural expansion is prevalent in three scenarios with high ambition for food production, and, without active policy interventions, some natural grassland areas in northern parts of the province are likely to be converted to cropland. In a scenario with low demand for food production, large areas in southern parts could be abandoned creating good opportunities for grassland restoration on former cropland, but possibly having negative socio-economic consequences, such as people’s migration to northern parts of the province. In a scenario with lesser ambition for crop production, but an increase in meat production, agricultural abandonment is less widespread and will even include some additional conversion of cropland to pasture. With appropriate policies aimed at supporting sustainable grazing practices (together with favourable global socio-economic conditions), such scenario can provide an opportunity for satisfying demands for food, providing livelihoods, and ensuring the flow of ecosystem services by grassland ecosystems.

O presente trabalho foi baseado nos resultados de um experimento conduzido por cinco anos (2003 a 2008), na Estação Experimental Campanha da Fundação de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio Grande do Sul, em pastagem natural do Bioma Pampa. Os tratamentos consistiram de níveis de oferta diária de forragem de 4, 8, 12 e 16 kg de MSFV 100 kg PV-1 dia-1 e um Sistema (SIS) formado por três áreas com manejos complementares (pastagem natural sob oferta de forragem de 12%, pastagem natural diferida e pastagem natural melhorada por fertilização e sobressemeadura de espécies hibernais). Como animais testers foram utilizados quatro novilhos Braford. O delineamento foi o de blocos completamente casualizados com medidas repetidas no tempo e duas repetições de área. As variáveis relacionadas a produção primária demonstraram resposta positiva e linear ao incremento das ofertas de forragem. Os ganhos médios diários no verão e na primavera foram descritos por uma equação linear e única com ponto de estabilização máximo na oferta de forragem de 10,1%. Já no outono, a resposta foi quadrática com valor máximo na oferta de forragem de 14%, enquanto no inverno foi linear, sendo necessário garantir uma oferta de forragem mínima de 12% para a manutenção do peso dos animais. A taxa de lotação apresentou resposta linear e descrescente no verão e na primavera. A análise econômica dos tratamentos determinou o maior custo total de produção, receita líquida operacional e margem bruta considerando a totalidade dos custos para o tratamento “SIS”. Além disso, foi responsável pela maior produtividade e, portanto facilmente atingiu o ponto de equilíbrio do custo total de produção. Desse modo, dentre as possibilidades testadas o “SIS” foi a melhor alternativa econômica de forrageamento para recria e terminação de bovinos em pastagem natural. Para recria e terminação, exclusivamente em pastagem natural, a melhor alternativa econômica é a manutenção de uma oferta de 12%. Considerando a possibilidade indicada pelo “SIS”, e simulando diferentes proporções de pastagem melhorada, para a recria e terminação de novilhos e engorda de vacas, o melhoramento de 25% da área de pastagem natural mostra ser a alternativa de maior eficiência econômica.
This work was based on the results of an experiment conducted for five years (2003-2008), at Estação Experimental Campanha, Fundação de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio Grande do Sul in natural grasslands of the Pampas Biome. Treatments consisted of four levels of forage allowance (FA) 4, 8, 12 and 16 kg of DMGF/100 kg of LW and a System (SYS) comprising three areas with complementary managements (natural grassland 12% FA, deferred natural grassland and improved natural pasture by fertilization and oversowing of winter cultivated species). Grazing method was continuous, with variable stocking rate, using four Braford steers as testers. The design was a completely randomized block with repeated measures in time (years) and two repetitions of area. The variables related to primary production showed positive and linear response to the increase in forage allowance. The average daily gain in the summer and spring were described by linear regression with a break point in forage allowance of 10.1%. In the autumn, the response was quadratic with maximum value at 14% FA, while in winter it was linear, being necessary to ensure a forage allowance of 12% to assure animal maintainance. The stocking rate showed a decreasing linear response in the summer and spring. The economic analysis of treatments determined the highest total production cost, net income and gross margin considering all the costs for treatment "SYS". In addition, it was responsible for increased productivity and therefore easily reached the point of economical equilibrium of the total production cost. Thus, among the possibilities tested the "SYS" was the best economic alternative for growing and fattening cattle on natural grassland. To rearing and finishing exclusively on natural grassland, the best economical alternative is the use of 12% of forage on offer all year round. Considering the possibility indicated by the "SYS" and using simulations for production systems for growing and finishing steers and fattening cows, the improvement of 25% of the natural pasture area shows the alternative of greater economic efficiency.

Extensas áreas de campo do sudoeste do Rio Grande do Sul, no Bioma Pampa, ocorrem sobre solos arenosos suscetíveis ao processo de arenização. Nesses campos predominam condições de déficit hídrico, irradiação intensa, temperaturas extremas, baixa fertilidade do solo e uso pecuário. O estudo teve como objetivos, conhecer a diversidade florística dos campos com arenização; analisar os principais tipos de estratégias adaptativas apresentadas pelas espécies e as proporções em que essas adaptações ocorrem nas proximidades do areal, em um campo pastejado e em um campo excluído de pastejo; avaliar as mudanças nas proporções de área ocupada por solo exposto e por vegetação, considerando os fatores tempo (um ano) e cobertura vegetal (alta, intermediária e baixa). Áreas de campos nativos com arenização dos municípios de Alegrete, Manoel Viana e São Francisco de Assis foram percorridas para o levantamento florístico. O levantamento quantitativo foi realizado em três áreas de campos sob diferentes manejos (pastejo intenso, pastejo moderado e exclusão de pastejo) em novembro de 2007 e dezembro de 2008. Foram 36 unidades amostrais permanentes no campo excluído e 24 em cada campo pastejado. Para cada espécie amostrada foi registrada a cobertura absoluta, as estratégias adaptativas apresentadas e o respectivo hábito. Foram registradas 343 espécies pertencentes a 52 famílias, com duas novas citações para o Rio Grande do Sul: Eragrostis articulata e Eragrostis leucosticta e uma para o Brasil: Croton lorentzii. 89,5% do total das espécies apresentaram uma ou mais adaptações como resposta aos fatores de estresse. A presença de caracteres adaptativos no campo pastejado e no campo sem pastejo parece caracterizar as espécies dos campos de solos arenosos, cujas condições climáticas e edáficas são comuns. Os três campos diferem em composição e abundância das espécies. O campo com pastejo intermediário apresentou características de ambos os outros, indicando que há influência do pastejo na composição de espécies e na fisionomia dos campos. A dinâmica da vegetação nos campos pastejados foi influenciada tanto pelo tempo quanto pela cobertura vegetal. No campo excluído ocorreu variação na composição e abundância de espécies apenas conforme o gradiente de cobertura. O processo de arenização avança numa escala maior nas áreas pastejadas que no campo excluído, pois neste as áreas de maior cobertura vegetal tiveram menor influência do processo de arenização. Fatores como chuva e vento também contribuem para o aumento das áreas arenizadas ao longo do tempo, especialmente nos locais de menor cobertura vegetal. Para retardar o processo de arenização desses campos são sugeridas medidas como a retirada do gado das áreas atingidas e a utilização de materiais que impessam o deslocamento do solo, associadas à utilização de espécies nativas com potencial de resistência ao processo.
Extensive grassland areas in southwestern Rio grande do Sul, belonging to the Pampa Biome, are found in sandy soils that are susceptible to sandy patch process. In these grasslands, the prevailing conditions are water shortage, excessive irradiation, extreme temperatures, low fertility and cattle grazing. The objectives of this study were: to know the floristic diversity at grassland undergoing sandy patch process; to evaluate changes in exposed and plant-covered soil, considering time (one year) and vegetal cover (high, intermediary and low) as determining factors. Native grassland areas, located at Alegrete, Manoel Viana and São Francisco de Assis municipalities, were surveyed for the construction of a floristic list. The quantitative survey was carried out at three grassland areas under different managements (heavy-grazing, moderately-grazing and grazing-excluded) in November 2007 and December 2008, using 36 permanent sampling units at the excluded grassland area and 24 at each grazed grassland area. For each sampled species we registered absolute cover, adaptative strategies and habit. We registered 343 species, pertaining to 52 families, with two new citations for Rio Grande do Sul (Eragrostis articulata and Eragrostis leucosticte) and one for Brazil (Croton lorentzii). Among these species, 89.5% showed one or more adaptations as response to the stress-driving factors. The presence of adaptative characters at grazed grasslands and grazing-excluded grasslands seems to characterize sandy-soil grasslands species, since they share common climatic and edaphic conditions. The three grassland areas differ in species composition and abundance. The moderately-grazed area showed characteristics common to both other areas, indicating the influence of grazing on grassland formation physiognomy and species composition. Vegetation dynamics in grazed grasslands was influenced by time and vegetal cover. At the excluded grassland, variation in species composition and abundance occurred only according to the cover gradient. The sandy patch process advances faster in grazed areas than in grazing-excluded areas, due to higher soil cover values in the latter. Elements such as rain and wind also contribute to the enlargement of sandy patches over time, especially at sites presenting low soil cover values. In order to hamper the sandy patch process at these grasslands, we suggest measures such as cattle removal and use of soil-fixing equipments, associated to the use of native plant species that potentially resist the process.

Os ecossistemas campestres co-evoluíram com distúrbios como a herbivoria e o fogo. Assim, estes fatores são importantes no surgimento e manutenção de características da comunidade, podendo modificar os processos de sucessão. Em áreas perturbadas, as sementes que persistem no solo participam da regeneração natural. Diante da alta taxa de conversão dos campos nativos no sul do Brasil em áreas de uso intensivo (lavoura ou plantios de espécies arbóreas), bem como do manejo pastoril com alta pressão animal, aumenta o interesse em estudos relacionados ao banco de sementes do solo (BSS), buscando compreender a sua função nas comunidades vegetais e na regeneração de áreas degradadas. O conhecimento já existente sobre BSS em biomas campestres do hemisfério sul ainda é incipiente. Grande parte dos trabalhos feitos em campos sul-americanos compararam o BSS entre áreas de vegetação pastejadas e áreas abandonadas, sendo poucos os que utilizaram diferentes intensidades de pastejo, apesar de efeitos claros de diferentes intensidades de pastejo sobre a composição e estrutura da vegetação. Em vista disto, foi avaliado, neste trabalho, o BSS em um experimento em campo submetido a diferentes intensidades de pastejo, em duas estações (primavera e outono), utilizando o método de emergência de plântulas. Também foi feito o levantamento da vegetação estabelecida para avaliar a similaridade com o BSS. Em total, foram encontradas 103 espécies no BSS e 162 na vegetação estabelecida. No BSS, a porcentagem de espécies de caráter ruderal foi alta. Diferenças significativas em termos de densidade e riqueza do BSS foram encontradas somente entre o tratamento com maior intensidade de pastejo e os demais. De forma geral, a semelhança entre o BSS e a vegetação estabelecida foi baixa. Assim, estes resultados indicam que o BSS tem um papel limitado na recuperação da vegetação campestre típica após distúrbios mais severos e que, aparentemente, a intensidade do manejo não tem um impacto muito grande para o BSS. Apesar disso, o BSS é importante pelo armazenamento das características naturais dos ambientes, agregando funções à regeneração da comunidade vegetal.
Grassland ecosystems co-evolved with disturbances such as fire and herbivory, and these factors are important for emergence and maintenance of community features areas. After disturbances, the seeds that persist in the soil contribute to regeneration processes. However, increasing conversion of natural grasslands into areas of intensive use (agriculture and exotic tree plantations), as well as overgrazing make the study of the regeneration of grassland vegetation after these severe disturbances an important research topic. Our knowledge on the role of the soil seed bank (SSB) in grassland biomes in the southern hemisphere still is incipient. The majority of studies realized in South American grassland compared the SSB between grazed and abandoned areas, and few consider different intensities of grazing, despite clear effects of different grazing intensities on vegetation composition and structure. In view of this, in this study, the SSB was evaluated in a grassland experiment under different intensities of grazing in two seasons (spring and autumn), using the seedling emergence method. In spring, a survey of the established vegetation was conducted to evaluate the similarity with the SSB. In total, we found 103 species in the SSB and 162 in established vegetation. The SSB was mostly composed of ruderal species. Grass species dominant in aboveground vegetation were largely absent in the SSB. Significant differences regarding SSB richness and density were only found between the treatment with higher intensity of grazing and the others, and overall composition did not differ among treatments. In general, the similarity between the SSB and established vegetation was low. Our results indicate that the SSB has a limited role in the recovery of natural grassland vegetation after more severe disturbances. Apparently, the intensity of management does not have a very large impact on the SSB or on the similarity between SSB and established vegetation. Nevertheless, the SSB is important for storage the natural characteristics of environments, adding functions to the regeneration of the plant community.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-05-21T16:23:31Z No. of bitstreams: 1 Ingo Hübel_.pdf: 3839162 bytes, checksum: 96ef72eff66abad33169ea566c1b3c53 (MD5)
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Aracruz Celulose S/A
A implantação de monoculturas de eucalipto é muito criticada e tratada como responsável pela degradação do solo e por importantes mudanças biológicas. No Rio Grande do Sul a conservação dos campos se limita basicamente às Áreas de Preservação Permanente – APP, que prevêem a preservação de uma faixa de 30 m de vegetação ciliar a partir dos cursos d’água e também de áreas de reserva legal. Este estudo investiga as possíveis mudanças na diversidade, composição e abundância de espécies vegetais campestres em função da proximidade com plantações de eucalipto. O estudo foi realizado na fazenda Formosa, situada no município de São Gabriel, RS. Foram escolhidas três áreas com interface entre monocultura de eucalipto e campo e três áreas de campo sem plantio de eucalipto (controle). Um total de 120 parcelas fixas de 1 m x 1 m foi aleatorizado em transecções lineares a 5 e 30 m a partir da borda do eucalipto e do limite da APP nas áreas controle. Com auxílio de um quadro gradeado de 10 em 10 cm foi feito o levantamento da cobertura-abundância de todas as espécies vasculares presentes, além do levantamento de fatores de ambiente. No inventário foram encontradas 145 espécies vegetais campestres. A riqueza e diversidade de espécies apresentaram o mesmo padrão para as áreas com eucalipto, sendo que na monocultura a riqueza foi maior na borda e menor no interior em relação à APP adjacente, que apresentou riqueza intermediária e não diferiu entre si nas distâncias a partir da borda. Esse gradiente não é observado para áreas sem eucalipto. Em conjunto estes resultados sugerem um efeito da monocultura sobre a diversidade de espécies adjacente. A composição e abundância-cobertura de espécies variaram significativamente entre os ambientes avaliados. Fatores de ambiente como umidade relativa, compactação do solo e inclinação do terreno foram importantes na determinação da composição e abundância-cobertura de espécies nas APPs. Os resultados deste trabalho demonstram que apenas a manutenção de APPs com áreas de vegetação campestre não garante a manutenção da integridade biológica dos campos.
The establishment of monocultures of eucalyptus is criticized and regarded as responsible for soil degradation and significant biological changes. In Rio Grande do Sul, south Brazil, the conservation of grasslands is confined to areas of permanent preservation - APP's, defined by current legislation as the riparian vegetation extending 30 m from both sides of watercourses. This study investigates the possible changes induced by eucalyptus plantations on adjacent grassland APPs. The study was conducted in Formosa ranch, located in the municipality of São Gabriel, RS. Three areas with the interface between eucalyptus plantations and grassland APPs, and three other areas without eucalyptus plantations (control areas) were chosen for the study. A total of 120 1 m2 plots were randomized along linear transects established at 5 and 30 m from the edge of the APP both to the APP itself and towards the plantation interior (in areas with plantations) or towards grasslands outside APPs (in control areas). A grid of 10 by 10 cm was used to assess the cover-abundance of all vascular species present at each plot revealing a total of 145 plant species. The richness and diversity of species showed the same trend for areas with eucalyptus: inside plantations species richness was greater in the edge, while in the adjacent APP species richness did not present a clear distance gradient. Such a distinction between APPs and areas distant from APPs was not detected in control areas. In conjunction these results suggest a possible effect of the plantation upon the species richness of adjacent APPs. The composition and coverage-abundance varied significantly among the areas studied . Environmental factors such as soil humidity and compaction, and relief slope were important in determining the composition and abundance of species in APPs. This study shows that the maintenance of APPs do not suffice to preserve the integrity of grassland vegetation.

Esse estudo analisou a dinâmica da produção de alimentos no estado do Rio Grande do Sul e suas consequências para as alterações nas áreas de pastagens naturais no Bioma Pampa. Para tanto, foram analisadas as mudanças no uso da terra nos municípios conforme os Censos Agropecuários de 1975, 1985, 1995/1996 e 2006 e da produção de alimentos de acordo com os relatórios de produção agrícola e pecuária municipais do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Para analisar as variações na área das culturas e quantidade produzida foi calculado um índice de crescimento relativo. Os municípios foram ordenados conforme a área das categorias em seu território e sua localização por Escalonamento Multidimensional Não Métrico (NMDS). A influência do bioma sobre o uso da terra foi analisada por ENVIFIT e a diferença entre as categorias por PERMANOVA, no software R. No Bioma Pampa ocorreu um decréscimo de 26% nas pastagens naturais desde 1975, apresentando decréscimo de até 12.5%, entre 1975 e 1985. Destacam-se as taxas das lavouras e matas artificiais, em que para lavouras temporárias, apresentaram um crescimento considerável de 1985 para 2005. A influência do Bioma Pampa na composição das categorias de uso da terra manteve-se entre 14 e 15%, havendo diferença entre municípios localizados no Bioma Pampa em todos os anos analisados. Ao longo do tempo foi possível observar uma movimentação significativa das lavouras temporárias e das matas artificiais que principalmente entre 1995 e 2005 começam a integrar a paisagem do bioma. Para enfrentar o desafio de manter atividades agroecológicas em biomas ameaçados o Brasil deve investir em fiscalização, desenvolvendo sistemas de monitoramento capazes de detectar sutis alterações no uso da terra. Por outro lado, a produção de alimentos nesse estado apresentou crescimento na quantidade produzida. Foi observado um crescimento elevado na quantidade produzida de soja, sendo distribuição homogênea em todo o estado. O arroz apresentou redução na quantidade produzida no norte do estado e uma concentração expressiva nas regiões sul e fronteira oeste do estado. Os bovinos mantiveram seu rebanho estável com grande concentração na fronteira oeste. A silvicultura apresentou crescimento em praticamente todo estado, estando sua produção centrada na região sudeste do estado. As lavouras analisadas contribuíram para o PIB do estado e são capazes, hoje e no futuro, de suprir as demandas calóricas do Rio Grande do Sul em caso de necessidades, caso sejam mantidas as características atuais do agronegócio gaúcho. Dessas culturas, a soja foi a que mais disponibilizou calorias e retorno financeiro ao estado, sendo capaz de suprir a demanda local e oferecer excedentes para a exportação. Em todas as culturas, com exceção do milho, o aumento da quantidade de calorias disponibilizadas esteve relacionado ao aumento da área plantada, demandando maiores investimentos e incentivos ao incremento do rendimento das culturas.
This study analyzed the food production dynamics in the state of Rio Grande do Sul and its consequences for the changes in the natural grassland areas in the Pampa Biome. To this end, data for land use in the municipalities of Pampa Biome were collected from the Agricultural Censuses of 1975, 1985, 1995/1996 and 2006 as well as the food production data presented at the municipal agricultural and livestock reports published by the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE). To analyze the dynamics of the natural grasslands area of natural pastures, the micro-regions were compared every 10 years, the relative growth rate. The comparison between the municipalities was made by the adjusted mean the area allocated for the categories of land use. All municipalities were ranked as the area of the categories in its territory and its location by Multidimensional Scaling Not Metric (NMDS). The influence of the biome on land use was analyzed by ENVIFIT and the difference between the categories by PERMANOVA in Pampa Biome R. In software, there was a 26% decrease in natural pastures since 1975, presenting decrease of up to 12.5% between 1975 and 1985. Noteworthy are the rates of crops and artificial forest in which to temporary crops showed considerable growth from 1985 to 2005. The influence of the Pampa biome in the composition of land use categories remained between 14 and 15%, with significant differences between municipalities in the Pampa biome in all the years analyzed. Over time, it observed a significant movement of temporary crops and artificial forests that mainly between 1995 and 2005 begin to integrate the biome landscape. To face the challenge of maintaining agro-ecological activities threatened biomes in Brazil should invest in surveillance, developing monitoring systems capable of detecting subtle changes in land use. Moreover, the production of food in this state showed an increase in the amount produced. High growth for soy produced, being homogeneously distributed across the state was observed. Rice declined on the amount produced in the northern state and a significant concentration in the south and west of the state border. Cattle kept its stable herd with great concentration on the western border. Forestry grew in almost every state, with its production centered in the southeastern region of the state. The crops analyzed contributed to the state's GDP and are able, today and in the future, to meet the caloric demands of Rio Grande do Sul in the event purposes, if the current features of the gaucho agribusiness are maintained. These crops, soybean was the one that provided calories and financial return to the state, being able to meet local demand and provide surplus for exports. In all crops, except corn, increasing the amount of calories available was related to the increased planted area, requiring greater investments and incentives to increase crop yields.

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Os serviços ecossistêmicos (SEs) são considerados os benefícios que as pessoas recebem da natureza como qualidade da água e provisão de alimentos. A valoração como forma de subsídio ao pagamento por estes serviços pode auxiliar na mitigação dos fatores de degradação de um dos ecossistemas campestres mais importantes do mundo, os campos naturais do Pampa. O objetivo deste trabalho é adaptar à realidade deste bioma a metodologia TESSA (Toolkit for Ecossistem Service – Site-based Assessment) que é um conjunto de ferramentas que avalia e monitora os SEs com baixo investimento. O estudo foi realizado em duas propriedades certificadas pela Alianza del Pastizal no município de Lavras do Sul, RS, Brasil, sendo uma denominada de Conservada (CO) e a outra Em Recuperação (ER). A pesquisa quantitativa foi feita através da coleta de amostras de biodiversidade, massa de forragem e de solo, deformadas e indeformadas, nas profundidades de 0 - 5cm, 5 - 10cm e 10 -20 cm, em três transectas em toposequência (topo, encosta e baixada). A pesquisa qualitativa sobre os principais SEs e suas importâncias foi aplicada em pesquisadores da Embrapa Pecuária Sul e produtores do Sindicato Rural de Lavras do Sul na forma de workshops. Todos os dados foram submetidos a análise de componentes principais (ACP) e os dados de Estoque de Carbono e Valoração Econômica foram determinados por uma análise de duas vias seguida de pós teste de Bonferroni (p<0,05). Os testes de ACP foram feitos com as médias de cada toposequência com os resultados de cobertura absoluta das espécies encontradas, solo descoberto, altura, massa de forragem, carbono orgânico, densidade do solo, Ph, H+Al, alumínio, cálcio, magnésio, fósforo, potássio e Índice de Shannon e Pielou. Os resultados geraram 5 componentes principais, na qual o componente principal 1 explicou 99,6 % dos resultados, com os índices de massa de forragem e altura da pastagem, mostrando a correlação direta da conservação dos serviços ecossistêmicos com o histórico de uso destas áreas. Os resultados qualitativos mostraram que dentre os principais SEs percebidos pelos produtores e pesquisadores estão ambiente nativo, qualidade da água, qualidade da carne, modo de vida e beleza cênica, com exceção do carbono que foi citado apenas pelos pesquisadores. Como principais ameaças à conservação da biodiversidade estão sucessão familiar, infraestrutura, reforma agrária, ações do governo e a presença de espécies invasoras. No teor de COS na camada de 20 cm do solo foi encontrada diferença significativa tanto entre as duas propriedades como entre as toposequências. Os resultados transformados em dólares no mercado voluntário possibilitaram chegar à valores médios de U$ 359,32.ha-1 (74,85 ton.ha-1 CO2 equivalente x U$4,8) para CO e U$ 250,38.ha-1 para o ER. O mercado de carbono é voluntário, portanto seu valor poderá ser “qualquer valor acordado”, mas sua utilidade está em demonstrar as diferenças entre as áreas estudadas. A diferença de valores entre as duas propriedades é de U$108,94. As políticas públicas devem ser norteadas a partir das ameaças percebidas. O teor de C org dos campos naturais nas propriedades analisadas está atrelado ao histórico e manejo pecuário adotado. Os dados indicam que estes ecossistemas com boas práticas de manejo contêm estoques importantes de COS e, portanto, sua conservação é relevante para a mitigação das mudanças climáticas. Sugere-se, neste trabalho, que os valores para projetos de pagamento pelos serviços ecossistêmicos prestados por estes produtores pecuários seja ou pela diferença do Estoque de Carbono ou pela diferença entre o custo de oportunidade do arrendamento da terra, de U$ 140, comparado com alternativas produtivas de maior rentabilidade.
The ecosystem services are considered the benefits which the people got from nature. The evaluation of this services can aid in the mitigation of the factors of degradation from one of grasslands ecosystems more important of the world, the natural fields of Pampa. This work aims to adapt this biome into the reality to the methodology TESSA (Toolkit for Ecossistem Service – Site-based Assessment) a set of tools that acess and monitor ES, with low investment. For this purpose were chosen two certificated farms by Alianza del Pastizal in Lavras do Sul city, RS, Brazil. The amount was done through of samples of biodiverty, forage mass and soil, unshaped and shaped,in the depth of 0 - 5cm, 5 - 10cm e 10 -20 cm in two farms, called of Preserved (P) and in Recovering (R). They were chosen three transects on toposequence (top, encost and low), open trenches and collected. The qualitative research was done with researches from Embrapa Pecuária Sul and livestocks farmers from the Rural Sindicate of Lavras do Sul I the way of workshops were day pointed the main ES and graduated the importance. All data were subimited to Analysis of the Main Components (AMC) and the data of carbon stock and Economic Evaluation were determinated by an analysis of two ways followed by posttest of Bonferroni (p<0,05). The test of AMC with average from each toposequence with the results of absolute covering of each species found, uncovered soil, hight, forage mass, organic carbon, soil density, Ph, H + Al, aluminum, calcium, magnesium, phosphorus, potassium and Shannon and Pielou index had as result the main component 1 that explained 99,6% of the results, with the forage mass index and hight of grassland, showing the direct correlation of conservation of environmental services with the good practices of management in this ecosystem. The qualitative results showed that among the main ES noticed by farmers and researches are native environment, water quality, meet quality, way of life and the beauty of landscape, except the carbon, that wasn’t mentioned by farmers. As main threats to the conservation of biodiversity are the familiar succession, infrastructure, land reform, governmental actions and presence of invader species. The carbon organic amount in the layer of 20cm of soil was found significate difference either between the two farms or between the topo sequences. The results turned in to dollars in the volunteer market made possible to get to the average values of U$ 359,00 to the preserved grasslands and U$ 250,00. The carbon market is volunteer, therefore its value might be “any dealt value” but its utility is in demonstrate the differences between two farms studied. The difference of values between two farms is of U$ 108,00. The public policies must be led since from the threats noticed. The amount of organic carbon of natural grasslands in the farms analyzed is engaged to the historical and management livestock adopted. The data indicate that these ecosystems with good livestock management have good important stocks, therefore its conservation is relevant to the mitigation of climate changes. It is suggested in this paper that the values for the ecosystem service payment projects provided by these livestock farmers are or the Carbon Stock (U$ 108,00) of the difference or the difference between the opportunity cost of the land lease, from U$ 140, compared with production of more profitable alternatives.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The expansion of forestation on grassland ecosystems has dramatically changed the landscape, as well as affected the biodiversity and the sustainability of these ecosystems around the world. Grasslands of southern South America hold high diversity and several cases of endemism, but historically are insufficiently protected in conservation units and experience drastic reduction due to cultivation of exotic trees as eucalyptus, black wattle and pine. Grasslands of Pampa biome in Brazilian territory are restricted to the state of Rio Grande do Sul, where recent estimates indicate that the grassyfields will disappear within the next few decades if the current scenario of changes in the productive matrix is maintained. In order to contribute with subsidies to conservation of grasslands ecosystems, the goal of this Dissertation was to study the spatial patterns in the distribution of herpetofauna (i.e. amphibians and reptiles), as well as environmental variables associated with native grasslands and eucalyptus plantation in the Pampa biome, Rio Grande do Sul state, Brazil. Thus, native grasslands and eucalyptus crops were characterized and compared regarding species richness, taxonomic composition, and abundance of amphibians and reptiles, using pitfall traps during eight sampling months (September 2012 to April 2013). The communities of amphibians and reptiles studied responded negatively to the replacement of native grasslands by arboreal crops because they were dominated by a few species in eucalyptus cultivation . Through nesting analysis and similarity tests, we recorded that reptiles responded strongly to habitat modification, since the community recorded in eucalypt was an impoverished subset of that recorded in native pasture, being still dominated by species commonly abundant in degraded areas. Amphibians responded strongly regarding species abundance and keenly to species richness, but did not respond to the gradient regarding taxonomic composition of the community. The environmental variables most strongly related to the pattern of segregation observed between native grasslands and eucalyptus cultivation were the percentage of low cover vegetation on soil and brightness. Our results indicate that eucalyptus forestation profoundly modify the structure of undergrowth vegetation, typical of grassland ecosystems and essential to the biology of several habitat-specialist species, including rare species. In this context, we emphasize that the habitat loss due to expanding forestation on grasslands configures a serious threat to conservation of the herpetofauna of the Pampa biome. Such effects can be minimized only after the adoption of specifically committed environmental policies to the conservation of grasslands ecosystems, until now so neglected.
A expansão da silvicultura sobre os ecossistemas campestres tem alterado dramaticamente a paisagem, bem como afetado a biodiversidade e a sustentabilidade desses ecossistemas ao redor do mundo. Os campos do sul da América do Sul detêm alta diversidade biológica e inúmeros casos de endemismos, mas historicamente são insuficientemente protegidos em Unidades de Conservação e experimentam drástica redução devido ao plantio de exóticas como o eucalipto, a acácia-negra e pinus. Os campos do bioma Pampa em território brasileiro estão restritos ao estado do Rio Grande do Sul, onde estimativas recentes apontam que estes desaparecerão dentro das próximas décadas se o corrente cenário de mudanças na matriz produtiva for mantido. A fim de contribuir com subsídios à preservação dos ecossistemas campestres, o objetivo dessa Dissertação foi estudar os padrões espaciais da distribuição da herpetofauna (i.e. anfíbios e répteis), bem como de variáveis ambientais associadas, em campo nativo e plantio de eucalipto localizados no bioma Pampa, Rio Grande do Sul, Brasil. Assim, campos nativos e cultivos de eucalipto foram caracterizados e comparados quanto à riqueza de espécies, composição taxonômica e abundância de anfíbios e répteis, utilizando armadilhas de interceptação e queda durante oito meses de coleta (setembro de 2012 à abril de 2013). As comunidades de anfíbios e répteis estudadas responderam negativamente à substituição dos campos nativos por cultivos arbóreos, pois foram dominadas por poucas espécies no cultivo de eucalipto. Através da análise de aninhamento e teste de similaridade, evidenciamos que os répteis responderam fortemente à alteração do hábitat, já que a comunidade registrada no eucalipto foi um subconjunto empobrecido daquela registrada no campo nativo, sendo ainda dominada por espécies comumente abundantes em áreas degradadas. Anfíbios responderam fortemente quanto à abundância das espécies e sutilmente quanto à riqueza específica, mas não responderam ao gradiente quanto à composição taxonômica da comunidade. As variáveis ambientais mais fortemente relacionadas ao padrão de segregação observado entre o campo nativo e o cultivo de eucalipto foram a porcentagem de vegetação rasteira recobrindo o solo e a luminosidade. Nossos resultados indicam que o cultivo de eucalipto altera profundamente a estrutura da vegetação rasteira, típica do ecossistema campestre e imprescindível à biologia de inúmeras espécies habitatespecialistas, incluindo espécies raras. Nesse sentido, enfatizamos que a perda de hábitat campestre devido à expansão da silvicultura configura séria ameaça à conservação da herpetofauna do bioma Pampa. Tais efeitos poderão ser minimizados somente após a adoção de políticas públicas ambientais especificamente comprometidas com a conservação dos ecossistemas campestres, até então negligenciados.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:15:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marina Comerlatto da Rosa.pdf: 4715462 bytes, checksum: 33d2627d4f49c3c39739ca7d9ddb777b (MD5) Previous issue date: 2015-12-04
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
‘Souhtern Grasslands’ is the biogeographical term assigned by the Brazilian Governmentto the natural field extensions present in the Mata Atlântica and Pampa Domains that correspond to the biogeographical provinces ‘Paranaense’ and ‘Pampeana’, respectivelly. The spatial delineation of the Campos District in the Paranaense Province, within the southern portion of the Atlantic Forest Domain comprises the native grasslands of State of Parana (‘Campos Gerais’, ‘Campos de Guarapuava’ and ‘Campos de Palmas’) Santa Catarina (‘Campos de Palmas’ / ‘Água Doce’ and ‘Planalto de Lages’), and Rio Grande do Sul (‘Campos de Cima da Serra’). Despite their homogeneous appearance, ‘Souhtern Grasslands’ may show significant differences in their composition depending on the environmental conditions and the evolution of the flora in the two provinces involved. In this sense, to elucidate the biogeographic relationships of native grasslands of the ‘Campos Gerais’ in Paranaense Province means establish whether the plant communities comprise marginal areas of geographic scale or, conversely, compound species dispersal center, or even species routes from dispersion centers out of ‘Campos Gerais’. This study therefore aims to determine the biogeographical relationships among remnants of native grasslands in the Escarpa Devoniana Environmental Protection Area. For this, we used a presence/absence matrix composed by 414 species from phytosociological data, and 1,375 species from floristic surveys from nine plant communities: CPI - Piraí da Serra, EGU - Guartelá State Park, SJ – São João River, CPG - Pitangui Valley, CAP – Capão da Onça, FG / BP - Furnas Gêmeas and Buraco do Padre, CIA - IAPAR Model Farm, EVV - Vila Velha State Park, and CBN – Ponte dos Arcos. Just two of them are within protect areas. It were calculated the Biogeographycal Similarity Coefficient as well Harrison and Wilson & Schmida beta diversity indices. Once there was lack of spatial autocorrelation (Moran Correlogram), for the floristic similarity calculation we used multivariate statistical analysis. The contemporary vegetation is a confluence between marginal areas of the geographical range of southern grasslands and northern subtropical savannah (Cerrado Domain). There were no evidences of this region as a dispersion center nor corridor between other dispersion centers in the Mata Atlântica Domain. Ecotonal areas lead to biodiversity increase as well point out their extreme vulnerability to climate or anthropogenic disturbances.
Campos Sulinos é o termo biogeográfico atribuído pelo Ministério do Meio Ambiente às extensões campestres presentes nos biomas Mata Atlântica e Pampa, correspondendo às províncias biogeográficas Paranaense e Pampeana, respectivamente. A delimitação espacial fitofisionômica do Distrito dos Campos na Província Paranaense, contida integralmente na porção austral do Bioma Mata Atlântica compreende os campos nativos do Estado do Paraná (Campos Gerais, Campos de Guarapuava e Campos de Palmas) Santa Catarina (Campos de Palmas /Água Doce e Planalto de Lages) e Rio Grande do Sul (Campos de Cima da Serra). Apesar da aparência homogênea, os Campos Sulinos podem apresentar expressivas diferenças em sua composição, dependendo das condições ambientais e da evolução da flora nas duas províncias envolvidas. Neste sentido, elucidar as relações biogeográficas dos campos nativos dos Campos Gerais na Província Paranaense, envolveu estabelecer se as fitocenoses constituem área marginal de amplitude geográfica ou, ao contrário, centro de dispersão de espécies, ou ainda rotas percorridas por espécies oriundas de centros de dispersão fora dos Campos Gerais. Este estudo pretende, portanto, determinar as relações biogeográficas a partir de remanescentes de campos nativos contidos na APA da Escarpa Devoniana. Para tanto, utilizou-se uma matriz de presença/ausência composta por 414 espécies oriundas de dados fitossociológicos e 1.375 espécies constantes de levantamentos florísticos de nove fitocenoses: CPI - Piraí da Serra, EGU - Parque Estadual do Guartelá, SJ - rio São João, CPG - Vale do Pitangui e Alagados, CAP - Capão da Onça, FG/BP - Furnas Gêmeas e Buraco do Padre, CIA - Fazenda Modelo do IAPAR, EVV - Parque Estadual de Vila Velha e CBN - Ponte dos Arcos, sendo duas em unidades de conservação de proteção integral. Calculou-se o Coeficiente de Semelhança Biogeográfica bem como os índices de diversidade beta de Harrison e de Wilson e Schmida. Verificada a inexistência de autocorrelação espacial entre as fitocenoses (Correlograma de Moran), para o cálculo de similaridade florística utilizou-se análise estatística multivariada. Os campos nativos na região constituem a confluência ecotonal das áreas marginais de amplitude geográfica setentrional da Estepe gramíneo-lenhosa e austral da Savana gramíneo-lenhosa (Bioma Cerrado). Não foram encontradas evidências que suportem a região como sendo centro de dispersão de espécies, tampouco corredor entre dois centros de dispersão no Bioma Mata Atlântica. Áreas ecotonais propiciam um aumento na biodiversidade ao mesmo tempo que apontam comunidades em extrema vulnerabilidade a distúrbios climáticos ou antrópicos.

O Pampa é um bioma do tipo savana exclusivo da região Neotropical, situado na porção sul da América do Sul, cobrindo a Argentina, o Uruguai e o Brasil. O clima é quente temperado e úmido, com temperaturas anuais que variam de 0° C no inverno e mais de 24° C no verão. Os grandes distúrbios no Pampa se iniciaram a cerca de 300 anos com a chegada da colonização Europeia na região e o advento da agricultura, silvicultura, manejo sem controle pelo fogo e a criação de gado, leiteiro e de corte. Apesar de contribuir para a falta de heterogeneidade vegetal e perda na diversidade de fauna, a pecuária ainda é extensivamente indicada como manejo sustentável do Pampa. Com pesquisas e trabalhos por vezes mais focados no aumento da produtividade do rebanho que na manutenção da biodiversidade, a conservação do Pampa vem sendo negligenciada. O monitoramento de diferentes metodologias de pastejo, tradicional, em mosaico e exclusão total do gado, se faz necessário para um maior entendimento de como a diversidade de plantas e animais se comportam nestes sistemas. Para isso, são necessários bons modelos ecológicos para testes de hipóteses e diferentes manejos, o que sustenta a utilização de aranhas para estes estudos. Aranhas são rápidas colonizadoras, ótimas dispersoras, predadoras generalistas, além de estarem estritamente relacionadas à estrutura vegetal. Suscetíveis a impactos bióticos e abióticos, aranhas são ótimas medidoras de qualidade ambiental e, sendo de fácil amostragem, podem ser envolvidas em estudos sobre diversidade de espécies e indivíduos. Para tanto, este estudo foi realizado na APA do Ibirapuitã, na Campanha do Rio Grande do Sul, Brasil. Seis parcelas, de um hectare cada, foram distribuídas em pares em três fazendas. Cada par é constituído de uma parcela com pastejo, demarcadas apenas por estacas, onde o gado tem livre acesso, e uma parcela sem pastejo, cercadas desde Agosto de 2012 onde o pastejo do gado foi excluído por completo. A principal expectativa principal é que a abundancia, riqueza, biomassa e composição de aranhas serão diferentes quando áreas com e sem pastejo são comparadas forem comparados. As amostragens foram realizadas com o uso de armadilhas de queda do tipo “Pitfall traps” nas primaveras de 2011, 2012 e 2013, e sazonalmente no outono (maio), inverno (setembro) e primavera (novembro) de 2015 e verão (fevereiro) de 2016 para a captura de aranhas de hábito epígeo. Para análises estatísticas, Testes T, ANOVA e ANOSIM foram realizadas. Linyphiidae e Lycosidae foram as famílias mais abundantes e ricas em todas as coletas realizadas. Os resultados obtidos em 2011, 2012 e 2013 não demonstraram diferença significativa na fauna de aranhas, abundância e riqueza quando áreas com e sem pastejo foram comparadas. Contudo, os resultados apresentaram valores maiores nas áreas com pastejo quando comparando com áreas sem pastejo. Em 2015/2016 a abundância e a riqueza de aranhas também não foram significativamente diferentes nos dados coletados, contudo, os valores brutos também apresentaram maiores abundância e riqueza em áreas com pastejo do que nas sem pastejo. Analisando-se as estações como um todo, juntando áreas com e sem pastejo, o verão foi a estação com mais riqueza geral. Contudo, analisando as áreas com e sem pastejo separadamente, o inverno foi a estação mais rica e abundante em cada uma destas áreas. Apesar dos resultados anteriores, as espécies mais abundantes demonstraram diferença significativa em suas abundancias em cada estação do ano quando áreas com e sem pastejo foram comparados. A biomassa das aranhas não foi significativamente diferente para todos os anos entre áreas com e sem pastejo, com valores maiores em áreas com pastejo. Entretanto, espécies mais abundantes demonstraram diferenças significativas em sua biomassa sazonalmente nos anos de 2015 e 2016, com valores maiores em áreas com pastejo. Áreas com e sem pastejo ainda se mantém similares mesmo após quase quatro anos de exclusão do gado em termos de abundância total de aranhas. Apenas aranhas mais abundantes demonstram diferença entre áreas com e sem pastejo em termos de abundância e biomassa.
Pampa is a savanna-like biome, exclusively of Neotropical region, lying in southern part o South America, covering Argentina, Uruguay and Brazil. The climate is hot temperate and humid, with annual temperatures ranging of 0° C in winter and higher than 24° C in summer. The increase of disturbance at Pampa began around 300 years after Europian colonization and the advent of agriculture, silviculture, uncontrolled fire management and creation of dairy and beef cattle. Even livestock causing loss of vegetal heterogeneity and fauna diversity, it is a widely recommended methodology for sustainable management of Pampa. With studies more focused in forage properties and beef production than diversity maintenance, the Pampa conservation has been neglected. Monitoring different livestock methodologies are necessary to improve knowledge of how diversity of plants and animals change during this impact. Thus, using great ecological models, like spiders, are necessary to test hypotheses and different managements. Spiders are quick settlers, great dispersers, generalist predators and are much correlated with vegetal structure. Susceptible to biotic and abiotic impacts, spiders are great environmental quality meters, being easy to sample and to measure abundance, diversity and richness. This study was conduct at Ibirapuitã River Environmental Federal Protection Area “Área de Proteção Ambiental – APA do Rio Ibirapuitã” in Rio Grande do Sul state, Brazil. Six plots, of one hectare each, were distributed in pars in three farms. Each pair is constituted of a closed plot, a fenced plots since August 2012, with total exclusion of cattle graze; and a opened plot with only poles in the corners to demarcate the place, and cattle have free access for graze. Our main expectative is that abundance, richness, biomass and composition of arenofauna will be different when grazed and ungrazed areas were compared. Ground dwelling spiders were sampled with Pitfall traps in springs of 2011, 2012 and 2013, and seasonally in autumn (May), winter (September) and spring (November) 2015 and summer (February) 2016. Statistical analyses were performed using Stundents’ Test, ANOVA and ANOSIM. Linyphiidae and Lycosidae were the most abundant and richer families. Results of 2011, 2012 and 2013 were no significant different in spider abundance and richness when grazed and ungrazed plots were compared. However, raw data suggest higher values of abundance in grazed areas than ungrazed ones. In 2015/2016 samples, spider abundance and richness were not significant different between grazed and ungrazed areas. Raw data suggest that grazed areas abundance and richness was higher than in ungrazed though. Although summer was the richer season in general, winter was the richer season separately in grazed and ungrazed areas. Despite the previous results, abundance of the most abundant species were significant different between grazed and ungrazed areas in general and in each season. Spider biomass was not significant different in any year when grazed and ungrazed areas were compared. However, biomass of most abundant species were significant different seasonally and in each season in 2015/2016. Grazed and ungrazed areas are still very similar even after almost four years of cattle exclusion in terms of spider abundance and biomass. Only most abundant species demonstrate a significant difference between grazed and ungrazed areas in terms of abundance and biomass, with higher values in grazed plots.

Studies that evaluate the relationship between flora and environmental variables are extremely valid, especially for conservation purposes in ecotone areas. In this way, the aim of this study was to evaluate the influence of environmental variables on grassland and forest phytophysiognomies in order to contribute for future elaboration of management and recovery plans and to respect the phytophysiognomies domain. The study was developed in two hortos located in the municipality of São Gabriel, being Horto Cerro do Batovi - HFCB - composed only by grassland vegetation and Horto Santa Olga - HFSO - composed of grassland and forest. The soil classification was performed in the summit, backslope and footslope of the relief throughout eight toposequences arranged in grassland vegetation, four in each horto. After that, from each horizon profile, samples with preserved structure were collected for soil physical properties analysis (soil density, Ks, soil porosity, CCPMP e AD) and samples with non-preserved structure for chemical analysis and soil granulometry. We also quantified the abundance of each herbaceous-shrub species in sample units of 1m², with four units in each toposequence evaluated in the summit, backslope and footslope. In order to verify the natural abundance of δ 13C ‰ in the vegetation samples of plant material were collected at the three relief positions at each toposequence. In HFSO, besides the grassland area, forest vegetation was evaluated in two fragments. In the first fragment (FFI), located in a fluvial terrace, 40 sample units (100 m²) and 40 subunits (4 m²) were allocated for inventory of the arboreal and regenerating strata respectively. Soil samples were collected at four points. In the second fragment (FFII), located in toposequence, 20 sample units and 20 subunits were allocated and soil samples were collected in four points. The forest and grassland vegetation were characterized by floristic, phytosociological and structural analyzes. The toposequences were characterized by physical, chemical and morphological properties of the soil. In order to infer about the possible flora-soil-relief relationships a multivariate statistical analyzes (PCA and CCA) were performed. Two time series were elaborated contemplating 15 years to verify vegetative changes in the study areas. The vegetation analysis showed differences among hortos due mainly to the proximity of fodder sources and grazing fallow time. HFSO presented higher frequency of species belonging, as well as grouping of forest individuals in the middle of the grassland and riparian forests. In HFCB, the riparian vegetation is composed naturally by grassland. These results corroborate the δ13C ‰ responses the material collected indicated predominance of C3 species in HFCB and a mixture of C3 and C4 taxa in HFSO. The forest vegetation occurrence is related to higher moisture and soil fertility, especially in lowland areas, but when assisted by rocky outcrops occurs in the summit and backslope of the relief. Species belonging to the families Cyperaceae, Isoetaceae, Apiaceae and Juncaceae were related to footslope conditions. During 15 years, there was an expansion of the forest fragments in HFSO, but in HFCB there were no changes in the phytophysiognomy demonstrating that the vegetation occurs naturally in the riparian environment.
Estudos que avaliem a relação entre flora e variáveis ambientais são extremamente válidos, principalmente em áreas de ecótono para fins de conservação. Nesse sentido, objetivou-se avaliar influências das variáveis ambientais em fitofisionomias campo e floresta a fim de contribuir para elaboração de futuros planos de manejo e recuperação, respeitando o domínio das fitofisionomias. O estudo foi desenvolvido em dois hortos localizados em São Gabriel, RS, o Horto Cerro do Batovi (HFCB), apenas com vegetação campestre e o Horto Santa Olga (HFSO), com campo e floresta. Ao longo de oito topossequências dispostas em vegetação campestre, quatro em cada horto, realizou-se a classificação dos solos em topo, meia encosta e baixada do relevo. Após foram coletadas amostras com estrutura preservada, de cada horizonte do perfil, para análises das propriedades físicas do solo (densidade do solo, Ks, porosidade do solo, CCPMP e AD), e amostras com estrutura não preservada para análises químicas e de granulometria. Também foi quantificada a abundância de cada espécie herbáceo-arbustiva em unidades amostrais de 1 m², sendo quatro unidades em cada topossequência avaliada, distribuídas nas três posições do relevo. Com o intuito de verificar a abundância natural de δ13C ‰ na vegetação, foram coletadas amostras de material vegetal nas três posições do relevo em cada topossequência. No HFSO além do campo, a vegetação florestal foi avaliada em dois fragmentos. No primeiro fragmento (FFI) localizado em terraço fluvial, foram alocadas 40 unidades amostrais (100 m²) e 40 subunidades (4 m²) para inventário dos estratos arbóreo e regenerante. As amostras de solo foram coletadas em quatro pontos. No segundo fragmento (FFII), localizado em topossequência, foram alocadas 20 unidades amostrais (100 m²) e 20 subunidades (4 m²), as amostras de solo foram coletadas em quatro pontos. A vegetação florestal e campestre foi caracterizada por meio de análises florísticas, fitossociológicas e estruturais. As topossequências foram caracterizadas mediante propriedades físicas, químicas e morfológicas do solo. Para inferir sobre as possíveis relações flora-solo-relevo foram realizadas análises estatísticas multivariadas (PCA e CCA). A fim de verificar mudanças vegetacionais nas áreas de estudo, duas séries temporais foram elaboradas, contemplando 15 anos. As análises vegetacionais mostraram diferenças entre os hortos, o HFSO apresentou maior frequência de espécies cespitosas, bem como agrupamentos de indivíduos florestais em meio ao campo e matas ciliares. No HFCB a vegetação ciliar é composta naturalmente por campo. Esses resultados corrobam com as respostas de δ 13C ‰ o material coletado no HFCB, o qual indicou predominância de espécies C3, e no HFSO uma mistura de táxons C3 e C4. A vegetação florestal ocorreu relacionada com maior umidade e fertilidade do solo, especialmente em áreas de baixada, porém auxiliada por afloramentos rochosos ocorreu em topo e meia encosta do relevo. Espécies pertencentes às famílias Cyperaceae, Isoetaceae, Apiaceae, Juncaceae, relacionaram-se com condições de baixada do relevo. Durante 15 anos, verificou-se expansão dos fragmentos florestais no HFSO, porém no HFCB não ocorreram mudanças na fitofisionomia, demonstrando que a vegetação campestre ocorre naturalmente no ambiente ripário.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In this study, we sampled two anuran communities in two physiographic regions of the Pampa biome, Serra do Sudeste and Depressão Central, were made monthly campaigns during the period between September 2011 and August 2012 where there were registered 25 species of frogs. Scinax granulatus, Physalaemus gracilis e Pseudis minuta were the most abundant species in the Serra do Sudeste, while Dendropsophus minutus, D. sanborni and Scinax squalirostris were the most abundant of the Depressão Central. We recorded 15 species of frogs in the larval stage and four reproductive modes classified as generalists. Ordination analysis showed a segregation among the two physiographic regions, related to anurofauna with a difference of 65% between them. The influence of environmental descriptors and physicochemical variables of water in the structure of the two communities showed that the set of variables, pH, number of extracts of emergent vegetation and temperature were important in structuring the community of Depressão Central, as dissolved oxygen, electrical conductivity number of extracts of emergent vegetation, hydroperiod and percentage of vegetation cover were important factors structuring the community of Serra do Sudeste. However the abundance and richness of the Serra do Sudeste community showed no significant relation with the variables tested and the distance between the puddles did not influence the structure of both communities.
Neste estudo, foram amostradas duas comunidades de anuros em duas regiões fisiográficas do bioma Pampa, a Serra do Sudeste e a Depressão Central, nestas, foram realizadas campanhas mensais durante o período de setembro de 2011 a agosto de 2012 onde foram registradas 25 espécies de anuros. Scinax granulatus, Physalaemus gracilis e Pseudis minuta foram as espécies mais abundantes na Serra do Sudeste, enquanto Dendropsophus minutus, D. sanborni e Scinax squalirostris foram as mais abundantes da Depressão Central. Foram registrados 15 espécies de anuros em estágio larval e quatro modos reprodutivos generalistas. A análise de ordenação mostrou uma segregação quanto a anurofauna das duas regiões fisiográficas e uma diferença de 65% entre elas. A influência dos descritores ambientais e das variáveis físico-químicas da água na estrutura das duas comunidades mostrou que o conjunto de variáveis, pH, número de extratos de vegetação emergente e temperatura foram importantes na estruturação da comunidade da Depressão Central, já o oxigênio dissolvido, condutividade elétrica número de extratos de vegetação emergente, hidroperíodo e porcentagem de cobertura vegetal foram importantes estruturadores da comunidade da Serra do Sudeste. A abundância e a riqueza de anuros da Serra do Sudeste não apresentou relação significativa com as variáveis testadas e a distância entre as poças não influenciou na estrutura das mesmas.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
(Morphology and foliar anatomy of angiosperm species occurring in the sand fields of the Pampa biome). Part of the vegetation in the southwest of Rio Grande do Sul (RS) is classified as sand fields, phytophysiognomy of the Pampa with sandy soils, susceptible to the natural process of sandstone, intensified by anthropic action. This process has contributed to a reduction in the biological diversity of the biome and is even more worrisome for species with restricted occurrence and/or the threat of extinction. The objective of this work was to characterize the leaf blade morphoanatomy of 20 angiosperm species of the sand fields, of which 8 are considered endangered, seeking to identify strategies that allow adaptation to the rural environment. To this end, individuals from different populations of each species were collected in sand-field regions of the Pampa biome. Leaf blades in frontal view were analyzed using scanning electron microscopy (SEM), light microscopy (LM), and transverse sections (TS) in LM. Microchemical tests were also performed in TS observed in LM. It was observed that, although they belong to distinct phylogenetic groups, many of the studied species share characteristics which can be interpreted as adaptive strategies, such as trichomes covering the entire leaf surface, stomata on both sides, compact mesophyll, druses, secretory channels, phenolic compounds, and mucilage. We conclude that these species, occurring in sand-field regions, have characteristics that confer adaptation to dry environments and/or water deficits. In this way, we emphasize the importance of the creation of conservation units in the sand-field region, aiming to preserve these species.
(Morfologia e anatomia foliar de espécies de angiospermas com ocorrência nos campos de areais do bioma pampa). Parte da vegetação do sudoeste do Rio Grande do Sul (RS) é classificada como campos de areais, fitofisionomia do Pampa que ocorre sobre solos arenosos, suscetíveis ao processo natural de arenização, intensificado pela ação antrópica. Esse processo tem contribuído para a redução da biodiversidade do bioma, sendo ainda mais preocupante para espécies com ocorrência restrita e/ou ameaçadas de extinção. Nesse contexto, esse trabalho teve como objetivo caracterizar a morfoanatomia da lâmina foliar de 20 espécies de angiospermas dos campos de areais do RS, das quais oito são consideradas ameaçadas de extinção, buscando identificar estratégias adaptativas ao ambiente campestre. Para isso, indivíduos de diferentes populações de cada espécie foram coletados nos municípios de Alegrete, Manoel Viana e São Francisco de Assis, RS. Lâminas foliares em vista frontal foram analisadas com microscópio eletrônico de varredura (MEV) e microscopia de luz (ML) e em secção transversal (ST) em ML, e testes microquímicos das ST. Foi possível observar que, apesar de pertencerem a grupos filogenéticos distintos, muitas das espécies estudadas compartilham características, que podem ser interpretadas como estratégias adaptativas, destacando-se: tricomas tectores cobrindo toda a superfície foliar, estômatos em ambas as faces, mesofilo compacto, drusas, canais secretores, compostos fenólicos e mucilagem. Concluímos que essas espécies com ocorrência aos campos de areais possuem características adaptativas ao ambiente seco e/ou para déficits de água. Dessa forma, ressaltamos a importância da criação de unidades de conservação na região dos campos arenosos, visando à preservação dessas espécies.

A região costeira do sul do Brasil está inserida no bioma Pampa e sua vegetação natural apresenta um mosaico de formações, incluindo áreas de campos utilizadas para pastejo bovino. Os campos do litoral representam uma das fisionomias do bioma Pampa mais convertida para outros usos. Nessa região poucos estudos florísticos isolados foram realizados recentemente, enquanto estudos ecológicos sobre a interação da vegetação campestre com variáveis ambientais e espaciais são ainda mais escassos. Buscamos realizar um amplo estudo descritivo e ecológico da vegetação dos campos arenosos costeiros ao longo de 536 km no sul do Brasil. Amostramos 16 áreas distribuídas ao longo da planície costeira, com 15 parcelas de 1 m² por área. As espécies foram classificadas segundo suas formas de crescimento, origem e grau de ameaça. Também variáveis climáticas, edáficas e as coordenadas geográficas para cada área foram observadas. Através de análises multivariadas (ordenações e partição de variância) verificamos a contribuição relativa do ambiente e do espaço para variação na composição de espécies entre áreas. Foram encontradas 221 espécies, 14 eram exóticas e duas ameaçadas. Axonopus aff. affinis, Paspalum notatum e Paspalum pumilum foram algumas das espécies mais importantes caracterizando as áreas. A maior parte da cobertura vegetal é por espécies de gramíneas prostradas, que está relacionado com a presença de pastejo em todas as áreas. A mudança na composição das comunidades entre áreas está relacionada, em sua maior parte, à mudança de variáveis climáticas, como também ao espaço, já que ambos variam juntamente. Observamos que apesar da homogeneidade nas condições edáficas, em escala refinada pudemos observar a influência do solo na variação da comunidade. Os campos da planície costeira possuem uma fisionomia ímpar, porém as áreas remanescentes estão vulneráveis, principalmente pela fragmentação da paisagem. Práticas de manejo, principalmente pecuária, deveriam considerar a fragilidade do solo dessa região, adotando níveis mais baixos de carga animal para contribuir com a preservação dos últimos fragmentos desta formação.
The coastal region of southern Brazil is inserted into the Pampa biome and its natural vegetation presents a mosaic of formations, including areas of grasslands used for cattle grazing. The coastal grasslands represent one of the Pampa biome physiognomies most converted to other uses. In this region a few floristic isolated studies were recently conducted, while ecological studies about the interaction of vegetation with environmental and spatial variables are even rarer. We aimed to realize a broad descriptive and ecological study of the vegetation of the coastal sandy grasslands along 536 km in southern Brazil. We sampled 16 areas distributed along the coastal plain, with 15 plots of 1 m² per area. The species were classified according to their growth forms, origin and degree of threat. Also climate, soil characteristics and geographic coordinates for each area were observed. By using multivariate analyzes (ordination and variation partitioning) we verified the relative contribution of environment and space for variation in species composition between areas. We found 221 species, from which 14 were exotic and two threatened. Axonopus aff. affinis, Paspalum notatum and Paspalum pumilum were some of the most important species characterizing the areas. Most of the vegetation cover is by prostrate species of grasses, which is related to the presence of grazing in all areas. The change in community composition between areas is mostly related, to changing in climatic variables, as well as to space, since both vary together. We observed that despite the homogeneity in the soil conditions, in fine scale we could observe the influence of the soil in community variation. The coastal grasslands have a unique physiognomy, but the remnant areas are vulnerable, mainly by landscape fragmentation. Management practices, especially livestock, should consider the fragility of the soil of this region, adopting lower stocking levels to contribute to the preservation of the last fragments of this formation.

In the southwest United States, the current prolonged warm drought is similar to the predicted future climate change scenarios for the region. This study aimed to determine patterns in vegetation response to the early 21st century drought across multiple biomes. We hypothesized that different biomes (forests, shrublands, and grasslands) would have different relative sensitivities to both climate drivers (precipitation and temperature) and legacy effects (previous-year's productivity). We tested this hypothesis at eight Ameriflux sites in various Southwest biomes using NASA Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer Enhanced Vegetation Index (EVI) from 2001 to 2013. All sites experienced prolonged dry conditions during the study period. The impact of combined precipitation and temperature on Southwest ecosystems at both annual and sub-annual timescales was tested using Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI). All biomes studied had critical sub-annual climate periods during which precipitation and temperature influenced production. In forests, annual peak greenness (EVImax) was best predicted by 9-month SPEI calculated in July (i.e., January-July). In shrublands and grasslands, EVImax was best predicted by SPEI in July through September, with little effect of the previous year's EVImax. Daily gross ecosystem production (GEP) derived from flux tower data yielded further insights into the complex interplay between precipitation and temperature. In forests, GEP was driven by cool-season precipitation and constrained by warm-season maximum temperature. GEP in both shrublands and grasslands was driven by summer precipitation and constrained by high daily summer maximum temperatures. In grasslands, there was a negative relationship between temperature and GEP in July, but no relationship in August and September. Consideration of sub-annual climate conditions and the inclusion of the effect of temperature on the water balance allowed us to generalize the functional responses of vegetation to predicted future climate conditions. We conclude that across biomes, drought conditions during critical sub-annual climate periods could have a strong negative impact on vegetation production in the southwestern United States.

O presente estudo objetivou avaliar o comportamento ingestivo de equinos em pastagem natural. O experimento foi realizado no município de Sant’Ana do Livramento/RS, na região fisiográfica do Bioma Pampa, realizado durante o período de março a abril de 2013 na CabanhaYvituhatã.Oexperimento foi realizado em três potreiros de campo nativo, com medições das variáveis do pasto no início, no meio e no fim do experimento, emárea habitada por ovinos, bovinos e equinos. Foi utilizado três potreiros, ondeobservou-se os animais agrupados por manadas, fora da temporada reprodutiva, durante 12 horas diárias, com duas repetições por animal por potreiro, sendo estes animais compostos portrês garanhões, três éguas com potro de um mês e outras três éguas com potro de três meses. Dois observadores fizeram as coletas de simulações de bocados dos animais por potreiro observado, com medições das medidas do pasto com stick realizandoregistros comportamentais a cada cinco minutos das suas respectivas atividades, analisou-seo tempo diário dos animais pastejando nos estratos baixo, médio e alto do pasto. Também se registrou o deslocamento dos animais,seu tempo em ócio, tempo no cocho de sal e noconsumo de água. Não houve diferenças significativas entre as distintas categorias no tempo dedicado ao pastejo. Os animais tiveram preferência por pasto de melhor qualidade nutricional. Os potros, de um mês e de três meses, mamavam com a mesma intensidade. Não foram observadas diferenças entre as categorias animais, com relação a taxa de bocados por minuto.
The present study aimed to evaluate the ingestive behavior of horses under native grassland. The experiment was conducted in Santana do Livramento/RS, in the physiography region of biome Pampa, conducted during the period of March-April 2013 in the Cabanha Yvituhatã. The experiment was conducted in three paddocks of native grassland, with measurement of the variables of the pasture at the beginning, middle and end of the experiment in area inhabited by sheep, cattle and horses. Three paddocks were utilized, where the animals were observed in herd, out of reproduction time, during 12 hours daily, with two replicates for each animal and each paddock, being these animals composed of three stallions, three mares with foal of a month and three other mares with foal of three months. Two observers did the collect that simulates the animals bite in each paddock observed, measuring the pasture with stick and making registers of the animal behavior every 5 minutes. The daily time of animal grazing in low, médium and high extract was analyzed. It was also observed the animals steps, idling time, time in the trough of salt and the water consumption. There were no significant differences in the grazing time between the distinct categories of animals. The animals had preference for pasture of better nutritional quality. The foals, of 1 month and 3 months, suckled with the same intensity. No differences between animal categories were observed when the rate of bites per minute was compared.

Distúrbios são eventos que modificam os processos e a biodiversidade presentes em um ecossistema. Estas mudanças dão origem a um processo de sucessão ecológica, onde o tempo de retorno a o estado anterior ao distúrbio e chamado de resiliência. Organismos bioindicadores são ferramentas amplamente utilizadas na compreensão destas relações entre os distúrbios e os ecossistemas. Campos são ecossistemas altamente diversos, que podem possuir importante relação com o distúrbio de fogo, sendo este possivel responsável por modelar sua distribuição e propriedades ecológicas. Os artrópodes são componentes importantes da biodiversidade, e possuem respostas rápidas aos distúrbios, características que os tornam ferramentas importantes no monitoramento desta. Dentre estes a ordem Hemiptera é recorrentemente utilizada como bioindicadora de distúrbios, devido ao fato de sua diversidade estar diretamente ligada à diversidade da vegetação onde estes se encontram. Neste estudo explorei as respostas da comunidade de artrópodes ao distúrbio causado pelo fogo, sendo este o tema do primeiro capítulo desta dissertação, e no segundo capítulo, aspectos da diversidade taxonômica e funcional da ordem Hemiptera (Heteroptera e Auchenorryncha) foram utilizados como ferramentas de compreensão dos efeitos do fogo sobre o ecossistema campestre. O experimento de fogo foi conduzido na Estação Experimental Agronômica da UFRGS em Eldorado do Sul. Instalei sete blocos de unidades experimentais, constituídos por duas parcelas de 10 x 10 m, sendo uma delas queimada em dezembro/2009. Realizei amostragens em quatro períodos: antes da queima e um, seis e 12 meses após a queima. Utilizei armadilhas pitfall no solo (cinco por parcela), e rede de varredura na vegetação (quatro transectos em cada parcela). Os artrópodes coletados foram classificados em ordens e contabilizados. Para a ordem Hemiptera classifiquei os adultos em famílias e os jovens em subordem, e para todos os indivíduos medi atributos morfológicos funcionais. No primeiro capítulo conclui-se que a comunidade de artrópodes responde às mudanças ambientais causados pelo fogo, com respostas distintas entre ordens, e entre os níveis da vegetação e sobre o solo. No solo, a resiliência dos artrópodes foi mais lenta do que em artrópodes da vegetação, provavelmente devido à reconstituição da camada de serrapilheira acontecer posteriormente à regeneração da vegetação, através da deposição de matéria orgânica morta. No segundo capítulo concluo que os efeitos do fogo sobre a vegetação campestre afetaram a comunidade de Hemiptera aumentando a abundância e diversidade deste grupo, padrão este que segue a diversificação da vegetação. Quanto aos atributos, o principal atributo selecionado foi aparelho sugador maior nas áreas queimadas. O período de desenvolvimento em que os organismos se encontram, adulto ou imaturo, parece ter sido mais fortemente selecionado pelas alterações do fogo.
Disturbances are events that modify processes and biodiversity present in an ecosystem. These changes lead to an ecological succession process, where the time to return to pre-disturbance state is called resilience. Bioindicators are tools widely used to understand these relationships between disturbances and ecosystems. Grasslands are highly diverse ecosystems and fire disturbance is an important factor there, responsible for shaping their distribution and ecological properties. Arthropods are key biodiversity components, and have fast responses to disturbances. These characteristics make them important tools for biodiversity monitoring. Among arthropods, the order Hemiptera is recurrently used as a bioindicators of disturbance, because their diversity is directly linked to vegetation diversity. This study explored the effects of fire on the arthropod community, which is the theme of the first chapter of this dissertation, and in the second chapter, aspects of taxonomic and functional diversity of the order Hemiptera (Heteroptera and Auchenorryncha) were used to understand the fire effects on the grasslands. Fire experiment was conducted at Estação Agronômica Experimental da UFRGS in Eldorado do Sul. I installed seven blocks of experimental units (two plots of 10 x 10 m) and one plot of each were burned in December 2009. Samplings occurred in four periods: before fire and one, six and 12 months after fire. I used pitfall traps in the soil (five per plot), and in vegetation we use sweep net (four transects in each plot). Arthropods collected were identified into orders. I classified the order Hemiptera adults in families and the young in suborders, and for each individual i measured functional morphological attributes. From the first chapter we conclude that the arthropod assemblage responds to environmental changes caused by fire, with distinct responses among arthropod orders and between the vegetation and ground levels. On the ground, arthropod community resilience is slower than for vegetation arthropods, probably due to a delay in the comeback of the litter soil layer which is subsequent to the regeneration of the vegetation, through deposition of dead organic matter. In the second chapter I conclude that the effects caused by fire affected the Hemiptera community, increasing abundance and diversity of this group. For functional attributes, the sucking apparatus was selected most in burned areas. The developmental period of the organisms, either adult or immature, seems to have been more strongly selected by fire-induced changes.

O florestamento dos campos do sul da América do Sul incluindo os campos do Pampa estão mudando a paisagem local e levando a mudanças nas populações de aves. O conhecimento sobre o efeito do florestamento sobre a avifauna dos campos do sul da América do Sul é bastante limitado à riqueza e composição de espécies. Além de preencher lacunas considerando diferentes índices para avaliar respostas das comunidades de aves ao florestamento dos campos (Capítulos 2 e 3), nesta tese nós também avaliamos se Áreas de Preservação Permanente localizadas dentro de plantações de eucalipto são funcionais para a avifauna local, fazendo uma comparação com áreas de campo pastejado (Capítulo 1). No capítulo 1 nós registramos uma diferença na composição de espécies entre as áreas devido principalmente às mudanças na altura e densidade da vegetação. Nos capítulos 2 e 3 nós avaliamos diferentes componentes da diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) considerando possíveis efeitos do florestamento dos campos sobre estes Nossos resultados demonstram respostas diferenciadas entre os componentes, enquanto o florestamento leva a uma redução na diversidade taxonômica, diversidade filogenética e funcional não demonstram respostas negativas. No capítulo 2 no entanto, nós observamos que o florestamento dos campos conduz a uma perda de distintividade evolutiva, beneficiando desta forma linhagens que se diversificaram recentemente. No capítulo 3 apesar da redução na diversidade taxonômica não houve uma redução na diversidade funcional em áreas plantadas. Já a associação de alguns atributos funcionais com as áreas pós-corte, indica a plasticidade de algumas espécies que retornam para essas áreas logo após o corte dos plantios.De modo geral nossos resultados indicam que a manutenção de mosaicos de campo de diferentes alturas maximiza a biodiversidade local de aves e destaca a importância da proteção de áreas campestres. Além disso, vimos que considerar diferentes componentes da diversidade que incorporam informações sobre as espécies são importantes pois podem informar por exemplo, quantas extinções uma comunidade pode suportar até que funções importantes sejam perdidas, afetando assim a estabilidade dos ecossistemas.
The afforestation of southern grasslands of South America including the Pampa grasslands are changing the local landscape and leading to reduction of bird populations. Knowledge about the effect of afforestation on the avifauna of the southern South American grasslands is limited to richness and composition of species. In addition to filling gaps considering different indices to evaluate responses of the bird communities to the afforestation of the grasslands (Chapters 2 and 3), in this thesis we also evaluated whether Permanent Preservation Areas located within eucalyptus plantations are functional for the local avifauna, making a comparison with grazed grasslands areas (Chapter 1). In Chapter 1 we recorded a difference in species composition between areas due mainly to changes in height and density of vegetation. In chapters 2 and 3 we evaluated different components of diversity (taxonomic, phylogenetic, and functional), considering possible effects of grasslands afforestation on them. Our results demonstrate differentiated responses among components, while afforestation leads to a reduction in taxonomic diversity, phylogenetic and functional diversity do not demonstrate negative responses In chapter 2 however, we observe that grasslands afforestation leads to a loss of evolutionary distinctiveness, thus benefiting species that have diversified recently. In chapter 3, despite the reduction in taxonomic diversity, there was no reduction in functional diversity in planted areas. Furthermore, the association of some functional traits with the post-cut areas indicates the plasticity of some species that return to these areas soon after cut the plantations. In general our results indicate that the maintenance of grasslands mosaics of different heights maximize the local biodiversity of birds and highlight the importance of the protection of grasslands areas. In addition, we have seen that considering different components of diversity that incorporate information on species is important because they can tell, for example, how many extinctions a community can support until important functions are lost.

O objetivo geral desta tese foi examinar diferentes 1 questões associadas ao 2 processo de invasão de plantas para investigar os mecanismos, impactos e 3 medidas de recuperação da comunidade vegetal, abordando diferentes estratégias 4 metodológicas que incluem estudos observacionais, experimentos de remoção e 5 uma revisão metodológica. Os resultados do Capítulo 1 mostraram como as 6 relações entre condições climáticas e estrutura da paisagem podem determinar o 7 grau de invasão de plantas na escala regional. Observou-se que os padrões de 8 invasão dos campos sulinos estão principalmente relacionados com maior 9 densidade de estradas, menor cobertura de campo nativo e com o aumento do 10 déficit hídrico. Além disso, constatou-se que a gramínea Eragrostis plana é a 11 planta invasora mais abundante dos campos sulinos. No entanto, os resultados do 12 experimento do Capítulo 2 mostraram que sua invasão não pode ser explicada 13 pela riqueza de espécies ou composição dos grupos funcionais de plantas da 14 comunidade residente. A invasão de E. plana foi principalmente associada ao 15 distúrbio causado pela remoção de biomassa na comunidade. Neste sentido, as 16 comunidades campestres poderiam ser resistentes à invasão de E. plana até que 17 algum distúrbio aumente sua vulnerabilidade. Por outro lado, através da 18 comparação entre comunidades invadidas, removidas e não-invadidas, os 19 resultados do experimento do Capítulo 3 contribuíram no entendimento do 20 impacto real da invasão de E. plana, em termos de redução da riqueza e cobertura 21 de plantas nativas na comunidade. No entanto, embora os métodos de remoção 22 utilizados reduziram a cobertura da invasora, não foram suficientes para conseguir 23 sua erradicação local. Além disso, após três anos de remoção de E. plana, as comunidades se tornaram distintas às invadidas mas não 1 foram semelhantes às 2 comunidades não invadias, o qual poderia indicar que outras medidas de 3 restauração são ainda necessárias. Embora os experimentos de remoção de 4 espécies sejam úteis para investigar questões associadas ao processo de 5 invasão, existem limitações importantes a considerar, como foi evidenciado nos 6 Capítulos 2 e 3. Neste sentido, oferecemos a revisão bibliográfica sistemática do 7 Capítulo 4, onde se discute o potencial dos métodos de remoção utilizados para 8 estudar a resistência e a recuperação da comunidade à invasão, apontando 9 algumas limitações. Como resultado, o Capítulo 4 mostrou que a maioria dos 10 trabalhos não propõem controles adequados nos experimentos, o que pode dar 11 lugar a confundimento de efeitos. Desta forma, foram desenvolvidas algumas 12 sugestões para serem consideradas nos experimentos de remoção de espécies, 13 com o objetivo de continuar avançando nesta temática. As informações geradas 14 nesta tese podem contribuir para o entendimento do processo de invasão de 15 plantas nos ecossistemas campestres, com vistas ao manejo, à conservação e à 16 restauração das comunidades invadidas, adquirindo um senso crítico no 17 planejamento de desenhos experimentas.
The general aim of this thesis was to investigate different 1 issues associated 2 with plant invasion process to understand the mechanisms, impacts and 3 community recovery, by employing different methodological strategies such as 4 observational studies, removal experiments and a literature review. The results 5 from Chapter 1 showed how the interactions between climate and landscape 6 structure can determine the level of invasion of South Brazilian grasslands, 7 highlighting that invasion is mainly related to high road density, less native 8 grassland cover and increased aridity. Furthermore, it was confirmed that 9 Eragrostis plana is the most important invasive species in the South Brazilian 10 grasslands. However, the results from the experiment of Chapter 2 showed that its 11 invasion could not be explained by the species richness or functional group 12 composition in the community. Eragrostis plana invasion was associated with the 13 disturbance effect caused by the amount of removed biomass. Thus, grassland 14 communities may be resistant to E. plana invasion until some disturbance 15 increases their vulnerability. Moreover, by comparing invaded, removed and non16 invaded communities, the experimental results of Chapter 3 highlighted the 17 ecological impact of E. plana invasion, in terms of richness reduction and native 18 species cover. However, although removals methods reduced the cover of the 19 invasive species, they were not enough to locally extinct it. Moreover, after three 20 years of the invasive removal, communities became different from invaded ones 21 but not resembling non-invaded references, which suggest that community 22 recovery may require restoration strategies. Although removal experiments have 23 been useful to investigate certain issues associated with invasion process, there are important limitations to consider, as was shown in Chapter 1 2 and 3. For this 2 purpose, our systematic review presented in Chapter 4 discussed the potential of 3 removal methods for assessing community resistance and recovery from invasion. 4 There, we showed that most of the studies did not use adequate controls in 5 removal experiments, which can lead to confounding effects. Thus, we developed 6 suggestions to be considered in experimental designs to advance the 7 methodological technique of removals. The information generated in this thesis can 8 contribute to the understanding of plant invasion process in South Brazilian 9 grasslands and, consequently, aid to management, conservation and restoration of 10 invaded communities by acquiring a critical sense in experimental designs.

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In southerm Rio Grande do Sul State, Brazil, cultivation of eucalyptus forests have been growed in the last few years, raising questions about possible impacts on local biome, characterized by herbaceous and shrub vegetation. This study aimed to evaluate soil microbial and carbon stocks changes due to eucalyptus cultivation in Pampa Biome. The evaluated soils were: Udalfs and Typic Udorthents derived from igneous plutonic rocks (granites), Lithic Udorthents derived from metamorphic rocks (schists and quartzites), and Udolls/Uderts derived from sedimentary rocks (shales and siltstones). Vegetation covers were homogeneous Eucaliptus saligna (7 years old) and native grassland. In each area three soil pits were opened with no less than 50cm deep. Pedogenetic horizons were identified and soil morphology was described. Disturbed and non disturbed soil samples were collected, the A horizon in 5cm intervals. Chemical attributes (exchangeable cations, potential acidity, water and SMP pH, total organic carbon and nitrogen) and physical attributes (particle size and coarse fractions) were determined for classification purposes. Soil bulk density was determined for soil profile carbon stocks calculation. In the 0-5, 5-10 and 10-15cm A horizon layers, the organic matter granulometric fractionation was performed for quantification of carbon and nitrogen in labile (POC and PN) and mineral associated (MOC and MN) fractions, as well as carbon management index (CMI). In the 0-5 and 5-10cm layers soil microbial biomass, microbial C (Cmic) and microbial N (Nmic), soil basal respiration, metabolic coefficient, and Cmic/TOC, Nmic/TN, Cmic/Nmic rates were determined. Compared to the native grassland, the seven years cultivation of eucalyptus did not modify soil carbon stocks of the profiles. Carbon stocks decrease in order Udolls/Uderts > Lithic Udorthents > Udalfs = Typic Udorthents. Labile fraction stocks (POC and PN) of the Udolls/Uderts were increased in the 0-5 and 5-10cm layers. Mineral associated fractions (MOC and MN) remained unaltered in all soils. TOC and TN distribution in the labile (POC/TOC and PN/TN) and stable (MON/TOC and MN/TN) fractions were modified only in the 5-10cm layer of the Udolls/Uderts. Carbon management indexes, except in Lithic Udorthents, indicate that eucalyptus cultivation did not decrease the organic matter quality and stocks in the soils. Soil microbial activity and biomass were not altered in comparison to the native grassland, with the exception of microbial carbon in the 5-10cm layer of the Typic Udorthents.
Na região sul do Estado do Rio Grande do Sul o plantio de eucalipto tem se intensificado nos últimos anos, levantando questões sobre os possíveis impactos que essa atividade possa causar sobre o bioma local, caracterizado por predomínio de vegetação herbácea e arbustiva. O presente trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nos atributos microbiológicos e nos estoques de carbono do solo pela introdução do cultivo de eucalipto no Bioma Pampa. Os solos avaliados foram: Argissolo Amarelo e Neossolo Regolítico, desenvolvidos de rochas ígneas plutônicas (granitos), Neossolo Litólico, desenvolvido de rochas metamórficas (xistos e quartzitos), e Chernossolo-Vertissolo Ebânico, desenvolvido de rochas sedimentares (siltitos). As coberturas vegetais selecionadas foram: área de cultivo homogêneo de Eucaliptus saligna (7 anos) e área de campo nativo. Em cada solo e tipo de cobertura foram abertas três trincheiras até a profundidade mínima de 50 cm. Os horizontes pedogenéticos foram identificados e descritos morfologicamente, coletando-se amostras deformadas e indeformadas, sendo o horizonte A estratificado de 5 em 5 cm. Em todos os horizontes e camadas avaliaram-se os atributos químicos (cátions trocáveis, acidez potencial, P disponível, pH em água e em SMP, C orgânico e N total) e físicos (granulometria e frações da amostra total) para fins de classificação e a densidade do solo para o cálculo dos estoques de carbono no perfil. Nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-15 cm do horizonte A realizou-se o fracionamento físico granulométrico da matéria orgânica, quantificando-se teores, estoques e distribuição de carbono e nitrogênio total nas frações lábil (COP e NP) e associada aos minerais (CAM e NAM) e o índice de manejo de carbono (IMC). Nas profundidades de 0-5 e 5-10cm, avaliou-se biomassa microbiana do solo, C microbiano (Cmic) e N microbiano (Nmic), respiração basal do solo, coeficiente metabólico, relações Cmic/COT, Nmic/NT, Cmic/Nmic. Em comparação ao campo nativo, o cultivo do eucalipto no bioma Pampa, após sete anos, não alterou os estoques totais de carbono (COT) no perfil dos solos avaliados. O COT na camada de 0-50cm decresceu na seqüência Chernossolo/Vertissolo > Neossolo Litólico > Argissolo Amarelo = Neossolo Regolítico. O estoque da fração lábil (COP e NP) do Chernossolo-Vertissolo Ebânico foi aumentado nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A fração associada aos minerais (CAM e NAM) manteve-se inalterada em todos os solos. A distribuição do COT e NT nas frações lábil (COP/COT e NP/NT) e na fração estável (CAM/COT e NAM/NT) somente foi modificada na camada 5-10 cm do Chernossolo-Vertissolo Ebânico. Os índices de manejo de carbono, à exceção do Neossolo Regolítico, indicam que o sistema do cultivo de eucalipto não reduziu os estoques de matéria orgânica e a qualidade desses solos. A atividade e a biomassa microbiana do solo não se mostraram alterada em comparação ao campo nativo, com exceção do carbono microbiano na camada de 5-10 cm do Neossolo Regolítico.

It is imperative to understand the strong coupling between the carbon capture process and water use to sustainably manage rangelands. Woody encroachment is undermining rangelands grass production. Evapotranspiration (ET) highlights the links between ecosystem carbon capture process and water use. It forms the biggest flux of the hydrological cycle after precipitation yet it is not well understood. The Grassland and the Albany Thicket (AT) biomes in the Eastern Cape, South Africa, provide an interesting space to study the dynamics in rangelands biomass production and the associated water use. Therefore, the main purpose of this study was to contribute towards management of rangelands by understanding the dynamics in rangeland grass production and water use. To achieve this aim, the impact of Acacia mearnsii, an invasive alien plant, on soil chemical properties and rangelands grass production was investigated. This was achieved by analysing the biophysical attributes of A. mearnsii as they related to grass production. Secondly, selected soil variables that could be used as a prognosis for landscape recovery or deterioration were evaluated. In addition, aboveground grass biomass was measured in areas cleared of A. mearnsii and regression equations were prepared to help model aboveground grass biomass in areas cleared of A. mearnsi. The thesis also explored dynamics in water vapour and energy fluxes in these two biomes using an eddy covariance system. Consequently, water vapour and energy fluxes were evaluated in order to understand landscape water use and energy partitioning in the landscape. The study also tested the application of Penman-Monteith equation based algorithms for estimating ET with micrometeorological techniques used for validation. Pursuant to this, the Penman- Monteith-Leuning (PML) and Penman-Monteith-Palmer (PMP) equations were applied. In addition, some effort was devoted to improving the estimates of ET from the PMP by incorporating a direct soil evaporation component. Finally, the influence of local changes in catchment characteristics on ET was explored through the application of a variant of the Budyko framework and investigating dynamics in the evaporative index as well as applying tests for trends and shifts on ET and rainfall data to detect changes in mean quaternary catchment rainfall and ET. Results revealed that A. mearnsii affected soil chemical properties and impaired grass production in rangelands. Hence, thinning of canopies provided an optimal solution for enhanced landscape water use to sequestrate carbon, provide shade, grazing, and also wood fuel. It was also shown that across sites, ET was water limited since differences between reference ET and actual ET were large. ET was largely sensitive to vapour pressure deficit and surface conductance than to net radiation, indicating that the canopies were strongly coupled with the boundary layer. Rangeland ET was successfully simulated and evaporation from the soil was the dominant flux, hence there is scope for reducing the so-called ‘unproductive’ water use. Further, it was shown that the PML was better able to simulate ET compared to the PMP model as revealed by different model evaluation metrics such as the root mean square error, absolute mean square error and the root mean square observations standard deviation ratio. The incorporation of a soil evaporation component in the PMP model improved estimates of ET as revealed by the root mean square error. The results also indicated that both the catchment parameter (w) and the evaporative index were important in highlighting the impacts of land cover change on ET. It was also shown that, despite changes in the local environment such as catchment characteristics, global forces also affected ET at a local scale. Overall, the study demonstrated that combining remote sensing and ground based observations was important to better understand rangeland grass production and water use dynamics.

A thesis submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. Johannesburg 1992.
The aim of the study was to develop understanding of the relationships between vegetation types of the grassland biome of South Africa and the environment, with an emphasis on structural and functional characteristics. The grassland biome in South Africa has traditionally been divided into 'pure' grasslands, assumed to be climatically determined, and 'false' grasslands of recent anthropogenic origin. A review of literature from several disciplines including palaeobotany, archaeology, ecology and biogeography indicates that this is not a valid distinction. It is clear that the distribution of the grassland biome as a whole is poorly understood, but the general correlation between the distribution of biomes and climate elsewhere in the world suggests that this warrants more detailed investigation. A water balance approach was used to develop climatic incices that both predict the distribution of grasslands, and are easy to interpret biologically. The indices are the mean. number of days per annum when moisture is available for plant growth, tbe mean temperature on days when moisture is available for plant growth (wet season temperature),. and the mean temperature when moisture is not available for plant growth (dry season temperature). Based on these three.indices the grassland biome in South Africa call be distinguished from neighbouring biomes. The fynbos and succulent karoo biomes have rainfall in winter. The grassland, nama-karoo and savanna biomes have' rainfall in summer. The forest biome experiences rainfall throughout the year. Of the summer rainfall biomes, the quantity of water available in the grassland biome b greater than in the nama-woo, similar to savanna, but less than forest. Grasslands experience cooler dry season temperatures than savannas. The localised distribution of woody plants within the. grassland biome suggests that it is the effect of climate on the fire regime that may be of overriding importance h'l determining the distribution of the biome as a whole. Woody elements are restricted to sites that are either protected from fire, or experience fires of lower intensity than sites that support- grassland, The unifying feature of the grassland biome is its proneness to fire. The presence of a warm, moist season promotes plant production and leads to a high standing crop close to the ground. The prolonged dry season causes vegetation to dry out annually, rendering it flammable. More arid biomes have plants more widely spaced, making it difficult for fire to spread. In more mesic biomes where rainfall is less sea.sonal than in the grasslands or savannas, fuels do not dry out sufficiently to ignite, A number of additional climatic features may promote burning in the grassland biome, It has the highest lightning density of all South Africa's biomes. 'tVarm, dry 'berg' winds desiccate fuels and 1 omote burning in the more mesic grasslands, The 'curing' of the grass sward due to dry season frost and temperature drop is important in establishing early dry season flammability. Savanna trees are fire tolerant, but they appear sensitive to the cold temperatures prevaient in the grassland biome in. the dry season, The relationship between the distribution of functional characters of grassland plants and environmental conditions was investigated. The distincrion between sweetveld, mixed veld and sourveld was recognised as one of the most Important functional features of South Africa's grasslands, The distribution of these vegetation types was examined in detail. Sweetveld occurs In warm, dry areas; sourveld in cool, moist areas. There Is overlap between these tyP.Js that Is dependant on soil nutrient status. Sweetveld that occurs in climatic conditions that would be expected to support mixed veld and sourveld, is on soils derived from basic parent material, including basalt, dolerite, gabbro and norite. Similarly, sourveld that occurs in areas that climatically would be expected to support sweetveld, is on soils derived from acid parent material such as sandstone and quartzite .. Soil nutrients that are most highly correlated to the occurrence of these three veld types are phosphoms availability and an index of nitrogen mineralization potential. 'l'here is an increase in bot; available phosphorus and the index of readily mineralizable nitrogen from sourveld to mixed veld to sweetveld. These features am inc01).10111tedinto a conceptual model that relates the distribution of these grassland types to carbon and nitrogen metabolism, with the role of phosphorus either similar to nitrogen, or else it may act indirectly by affecting the. rate of nitrogen mineralization, Nitrogen mineralization OCcursat lower water availability than carbon assimilation, and its temperature optimum is higher than that of carbon assimilation. Where nitrogen mineralization is favoured ielative to carbon assimilation, sweetveld is likely to (}C(.1\Xr. Where carbon assimilation is. favoured relative to; nitrogen mineralization, sourveld is likely to occur ....Soil texture affects the balance between these two processes in the degree to wm.r;h it protects soil organic matter, and thereforv the size of the nitrogen and ph_QSPllO_rOll.S pools. Changes in the rlj,stribution of South Africa's b~\omesfor a scenario of climate change are predicted using the biome model developed in this study. This illustrates the value of developing predictive models.
MT2017

The Grassland biome of South Africa has been identified as critically endangered and the biome in South Africa most requiring conservation attention through the implementation of efficient, sustainable systematic conservation plans. The ability to predict where land-cover transformation as well as information on the occurrence and severity of current land cover transformation activities, as threats to biodiversity, is required as part of the systematic conservation planning process. Neke & du Plessis (2004) predicted land cover transformation and the severity of the impact on biodiversity in the Grassland biome. This model was based on potential land use suitability models and land cover information for the 1994/5 season extracted from the National Land Cover database (NLC1994). These predictions were tested by assessing actual land cover change in the Grassland biome using observed differences in grassland land cover between the NLC1994 and NLC2000 databases. Methodology Because of differences in format and land-cover classification between the original datasets, both NLC1994 and NLC2000 had to be modified before any analyses could be carried out. These differences exist because different techniques were used to collate the respective datasets, thus introducing the potential for significant mapping error in the original datasets and more significantly erroneous results with respect to landcover change detection. The implications of this were presented in the discussion. Both datasets were spatially resampled and class-standardised and it was felt that this would significantly reduce any the impact of any such existing errords in the original datasets. Thereafter landcover information for the Grassland biome was be extracted and the comparative landcover analyses executed. The analyses carried out included: • Landcover change per landcover class within the Grassland biome with emphasis on the Grassland landclass losses and gains • An assessment and comparison of the relative fragmentation of the remaining grassland patches in both datasets • An assessment of current grassland habitat degradation • The comparison of the predicted land cover change as given by Neke & du Plessis (2004) against the observed grassland changes • The creation of a new Grassland Transformation threat map reflecting current land cover change threats, and including information pertaining to the threats to Grassland biodiversity posed by invasive alien plants, road effects, urban areas and soil erosion hazards. Results and Discussion 25% of the remaining grassland patches underwent transformation to other land classes. Grassland clearing for cultivation, bush encroachment and bushland vegetation regeneration were the main causal factors behind the observed grassland losses. However, grassland vegetation regeneration on formerly cultivated land, bush clearing and reclassification of degraded lands as grasslands in the NLC2000 dataset contributed to a net 2% gain in area of the grassland land class. The remaining grassland patches are more fragmented than they were in NLC1994, the average patch size (NLC2000) is three times smaller and the total number of grassland patches has increased (also by a factor of 3) and the remaining grassland patches are more isolated. The largest, least fragmented grassland patches occur along and to the west of the Great Escarpment as it traverses the Grassland biome. Most of the predictions of grassland transformation were realised, however the model used by Neke & du Plessis (2004) consistently underestimated and in some cases failed to predict the occurrence of grassland transformation in the central interior of the Grassland biome. Current, measurable human activities that act as grassland transformation agents were incorporated to create a threat map showing the extent and severity of land-cover transformation activities within the biome; grassland bird species richness information was then incorporated into this map to create biodiversity transformation threat map. This map was used to show the location and severity of the impacts of human transformation activities on grassland biodiversity. Both transformation threat map reflect the current situation across the biome today and were compared against the Potential transformation threat map produced by Neke & du Plessis (2004). The human transformation threat map confirmed the inability of the Neke & du Plessis model to make correct predictions of land cover change away from the eastern, 7 high altitude boundary of the biome. Given that the biome is defined by its climatic characteristics, the incorporation of global climate change effects would further refine the results gained, and perhaps provide more accurate predictions. As aforementioned, there are however factors existing within the original datasets used in this analysis that may have affected the accuracy of the landcover change analyses. These factors are centred on the potential effects of mapping errors within either of the NLC datasets. The delineation of landclass boundaries in the NLC1994 dataset is one such factor- placing a line over what is in reality a gradient of changing vegetation, is a subjective exercise and depends entirely on the technician involved this in itself may have introduced a fair amount of error in the mapping process. When coupled with the automated classification techniques used, for the most part, for the NLC2000 dataset, it becomes apparent that it is highly unlikely that even in the absence of actual landcover change the same boundaries would be drawn between two landclasses in the same area. This would provide false positive results for landcover change where in fact this is as a result of mapping errors. This is acknowledged and included in the interpretation of the results and it is felt that in spite of this, all possible steps were taken to minimize the impact of these effects on the reslults. The analysis allowed the identification of the current land cover transformations leading to grassland loss. However, land-cover change is only the physical expression of the complex interactions between socio-economic factors. To create effective and sustainable conservation plan for the Grassland biome, with an aim to reducing habitat loss requires an action plan to address these factors as the ultimate drivers of land cover change.

In spite of the relative simple vegetation structure, the Grassland biome has surprisingly high species diversity. The Grassland biome is also the most transformed biome in South Africa, with cultivation having the largest impact. When croplands are abandoned, secondary succession leads to low diversity Hyparrhenia hirta dominated grassland. A combination of two seed mixtures, two seeding densities and two establishment methods was established in plots on a recently abandoned cropland at Suikerbosrand Nature Reserve to evaluate their effect on secondary succession. The rip plots, where more resources were available between the rip lines, have shown higher densities of relic weeds as well as local perennials, showing some progressive successional movement. However, Hyparrhenia hirta was one of the non-sown perennials increasing in the rip plots. Hyparrhenia invasion and relic weeds were best controlled in the plough plots. Although Hyparrhenia was successfully controlled in plough plots, no secondary succession occurred in these treatments.
Agriculture, Animal Health & Human Ecology
M. Tech. (Nature Conservation)

The purpose of this diploma thesis is to create a educational programme The Characteristic of the distribution of the worlďs land biomes. This programm is create for teaching of students with educational programmes in ZOO Ohrada Hluboká nad Vltavou. The educational programme consists of the text book, worksheets and methodical manual for teachers. The thesis consists of an analysis and evaluation of selected textbooks for the second grade of primary schools.

Maize (Zea mays L.) is the most important grain crop in the country. Approximately 12 million tons of maize grain is produced annually on approximately 2.5 million ha of land. However, increased farming intensity can lead to fragmentation of habitat and has a tendency to decrease the biodiversity of an area. Therefore, to ensure the continued functionality of agro-ecosystems, methods in agriculture must be assessed and adapted when necessary to ensure the persistence of biological diversity. Unfortunately, the effect of crop production on species diversity and composition in South Africa is still relatively unknown, and no baseline data exists with which to gauge the possibility of unknown extinction risks of important biological elements. The objectives of this study were to compare plant and arthropod diversity patterns and species turnover of maize agro-ecosystems between biomes (grassland and savanna) and along a maize field-field margin gradient (MAFFMAG). Surveys of maize agro-ecosystems were conducted in six provinces of South Africa, namely North-West, Mpumalanga, KwaZulu-Natal, Limpopo, Free State and the Eastern Cape. Repeated measures ANOVA revealed a significantly lower plant and arthropod species diversity and richness in maize fields compared to field margins. Non-metric multidimensional scaling revealed that arthropod species composition differed between biomes although not along MAFFMAGs, indicating that arthropod species composition is dependent on biome rather than distance from maize field. Floristic data revealed unique species compositions for maize fields and field margins and also for biomes. Furthermore, maize fields and field margins of grassland sites were more similar in plant species composition than the savanna localities, suggesting higher regional beta diversity for savanna regions. Spearman‘s rank order correlations revealed generally positive but weak or no relationships between plant and arthropod diversity. This study provides baseline data for identification, monitoring and conservation of priority species and will allow the future evaluation of ecosystem services provided by plants and associated arthropods, especially natural enemies of pests, in maize agro-ecosystems.
MSc (Environmental Sciences), North-West University, Potchefstroom Campus, 2014

The aim of this thesis is to analyse and interpret the existent and future needs of the people and environment of the mission station, Kwasizabantu,to ensure settlement growth that will enhance the social, economical and environmental aspects of the settlement. This will result in a development framework of the whole site, a master plan for the lifespan of the settlement and detailed design of the heart of the settlement.
Dissertation (ML(Prof))--University of Pretoria, 2009.
Architecture
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