DISTRIBUIÇÃO DOS TRABALHOS SOBRE CAPIM-GORDURA NO TERRITÓRIO BRASILEIRO: UMA ANALISE HISTÓRICO-ESPACIAL

The molasses grass, an exotic grass, is known as a major invasive species in the Cerrado of Brazil and has become a big problem for the preservation of native vegetation.. It was done a detailed search in the specialized literature on studies about M. minutifl ora in order to assemble a database with the registration of its occurrence in Brazilian territory and the studies about different characteristics of the molasses grass. Searches were conducted using online platforms of searching for articles, thesis and dissertations in order to systematize a spreadsheet with basic information about the studies. The studies were separated into categories, they are: biology of the species, ecology of the species, forage, biological invasion, management, and others. The Argis software, version 9.3 was used to illustrate in the map of Brazil the studies conducted about molasses grass. About 127 works were found in the literature (from 1947 to 2012), being 16 about management, 25 about the biology of the species, 36 about the ecology of the species, 48 about biological invasion, 44 about forage and one related to another theme (medicinal plant). Through these studies it was possible to observe the main researches conducted and other issues addressed to identify the range of molasses grass in Brazilian territory.A gramínea exótica capim-gordura é conhecida como uma das principais espécies invasoras do Cerrado e tem se tornado um grande problema para a preservação da vegetação nativa. Com o objetivo de montar um banco de dados com o registro das áreas de alcance dessa gramínea no Brasil e com os principais estudos sobre as características do capim-gordura foi realizado um levantamento na literatura dos trabalhos sobre M.minutifl ora no âmbito nacional. As buscas foram realizadas em plataformas especializadas online de busca de artigos, teses e dissertações. Os trabalhos foram separados em categorias, são elas: biologia da espécie, ecologia, forragem, manejo, invasão biológica e outros. Para ilustrar no mapa do Brasil os locais de alcance do capim gordura foi elaborado um mapa através do software Argis, versão 9.3. Foram encontrados no período entre 1947 e 2012, 127 trabalhos feitos no Brasil que retratavam de alguma forma o capim-gordura no Brasil, sendo 16 sobre manejo, 25 de biologia, 36 de ecologia, 48 de invasão biológica, 44 de forragem e 1 relacionado a outro tema (planta medicinal). Através desses trabalhos foi possível observar a quantidade e a evolução dos estudos e assuntos abordados de acordo com a realidade da época, identifi car o alcance do capimgordura no território brasileiro e perceber o impacto da gramínea no território nacional

ANÁLISE COMPARATIVA DA VIABILIDADE ECONÔMICA E AMBIENTAL DOS MANEJOS DO CAPIM-GORDURA (MELINIS MINUTIFLORA) EM UNIDADES DE CONSERVAÇÃO

The effects of human-induced disturbances are of special concern due to the result of loss of biodiversity and degradation of some ecosystem services. A typical example of cumulative anthropogenic impact occurs in tropical savannas, especially in areas that are burned or logged and then used for livestock grazing. Some African grasses introduced in the Brazilian savannas for cattle feeding became invasive, with Melinis minutifl ora being the most common example widely spread all over the region. The presence of this invasive grass is almost certain in most Conservation Units established in the Cerrado region, turning to be fundamental to look for effective treatments to reduce its coverage. The objective of this study was to evaluate the costs and effi ciency of seven methods for molasses grass management proposed in the literature. The cost (based on a hectare of land/year) of each method was calculated taking into account materials, tools and labor. Due to the high regenerative capability of molasses grass a monitoring program of at least two to three years is necessary to reduce its biomass. Therefore, the comparative analyses of cost and viability of the methods indicated that to controlling molasses grass the best benefi t/cost value for large areas was the coupling of integrated control method and annual cutting with the option of renting a microtractor. The mugging method showed to be economically viable only for small areas. Overall, the management cost showed to be relatively low compared with the potential negative impact of the molasses grass on the relationship between the Cerrado ecosystem functioning and its biodiversity fundamental to maintain several ecosystem services.As espécies invasoras oferecem grandes riscos à biodiversidade e ao funcionamento de um ecossistema, pois, são agressivas e competitivas em relação à vegetação natural, podendo levar a uma perda local de biodiversidade, e, em casos extremos, ocasionar a extinção de determinadas espécies. Em Unidades de Conservação do Cerrado, criadas com o intuito de proteger a biodiversidade nativa, a presença do capim-gordura é quase certa, portanto é fundamental a busca por manejos efi cientes que o controlem ou amenizem seu impacto. Foram analisados os custos anuais e a efi ciência de sete técnicas de manejo previamente propostas na literatura. Os custos foram contabilizados para um hectare e são respectivamente: R$1.723,11; R$10.448,23 com aquisição de micro trator ou R$548,23 com aluguel de maquinário, R$713,40; R$1.151,20; R$758,40; R$1.211,20; R$29.813,40 e R$170.373,40. As técnicas mais efi cientes no controle do capim-gordura foram, na sequência: manejo integrado, corte anual, abafamento, corte raso aplicado duas vezes e corte raso aplicado duas vezes com revolvimento de solo. Somente manejo integrado utiliza o auxilio de herbicida. Os manejos que apresentam cortes da biomassa aérea do capim-gordura são efi cientes porque evitam a recarga do banco de sementes do solo, impedindo, portanto uma etapa do ciclo de vida da gramínea, difi cultando o recrutamento de novas plântulas e favorecendo o brotamento de gramíneas nativas. O controle por abafamento não é recomendado para grandes áreas, pois, apesar de ser efi ciente é bastante oneroso. Já o manejo integrado são recomendados para grandes áreas, assim como o auxílio de micro tratores nas etapas de corte e o revolvimento do solo, por ser uma solução mais rentável economicamente. O controle do capim-gordura é extremamente relevante e tem um custo barato quando comparado com os danos ambientais consequentes do manejo e da ação da invasora no ecossistema. Estudos como este se mostram necessários visando balancear o custo do manejo, dos impactos e dos benefícios ambientais.&nbsp

Effects of fire on soil nitrogen dynamics and microbial biomass in savannas of Central Brazil

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do fogo sobre as taxas de mineralização líquida de N e biomassa microbiana do solo em áreas de cerrado stricto sensu. O estudo foi realizado entre abril de 1998 e abril de 2000. O pH foi maior na área queimada enquanto o teor de umidade do solo foi maior na área sem queima (P < 0,05). A razão C/N do solo foi de 22/1. A concentração de N nítrico disponível ficou entre 1,5 e 2,8 mg kg-1 de matéria seca enquanto a de N amoniacal variou entre 3 e 34 mg kg-1 de matéria seca na área queimada e entre 3 e 22 mg kg-1 de matéria seca na área sem queima. A concentração de N amoniacal aumentou significativamente após o fogo (P < 0,05). Pequenos acúmulos de N nítrico no solo ocorreram somente durante curto período na estação chuvosa. A biomassa microbiana teve seu pico máximo em novembro de 1998, chegando a 850 mg kg-1 de C no solo da área queimada. Os dados indicam que o pico da atividade microbiana ocorreu no início das chuvas, com um período inicial de imobilização seguido de mineralização líquida. Ambas as áreas apresentaram um mesmo padrão de mineralização/imobilização, mas com menor produção anual de N mineral na área queimada (14,7 kg ha-1 por ano na área sem queima e 3,8 kg ha-1 por ano na área queimada), um ano após a queima.The objective of this work was to study the effects of fire on net N mineralization and soil microbial biomass in burned and unburned cerrado stricto sensu sites. The study was carried out from April 1998 to April 2000. The pH values were significantly higher in the burned site while soil moisture content was significantly higher in the unburned site (P < 0.05). The soil C/N ratio was 22/1 and the available NO3-N ranged between 1.5 and 2.8 mg kg-1 dry weight. However, the NH4-N concentration ranged between 3 and 34 mg kg-1 dry weight in the burned site and between 3 and 22 mg kg-1 dry weight in the unburned site. The NH4-N increased after fire, but no significant changes were observed for NO3-N (P < 0.05). The NO3-N accumulation occurred in short periods during the rainy season. The rates of net N mineralization increased during the rainy season while reductions in soil microbial biomass were observed at both sites. This suggested that the peak in microbial activities occurred with the first rain events, with an initial net immobilization followed by net mineralization. Both sites presented the same pattern for mineralization/immobilization, however, the amount of inorganic-N cycled annually in unburned site was 14.7 kg ha-1 per year while the burned site presented only 3.8 kg ha-1 of inorganic-N, one year after the burning

Isoscapes e seu uso no contexto brasileiro : ferramenta essencial para a interpretação dos dados isotópicos e a gestão dos recursos naturais

Padrões de distribuição espacial de isótopos estáveis podem ser apresentados em mapas chamados de isoscapes e têm sido amplamente utilizados para rastrear processos biogeoquímicos em sistemas naturais e antrópicos. Isoscapes têm o potencial de melhorar a disseminação e interpretação dos padrões espaciais de isótopos estáveis, aumentar a apropriação de resultados científicos por não-especialistas e melhorar a gestão de recursos naturais. No entanto, a abordagem de isoscape não tem sido comumente usada em estudos realizados no Brasil. Isoscapes de isótopos estáveis de oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e carbono contribuem em áreas como migração animal, ciência forense, estudos hidrológicos e ecológicos a nível de população, comunidade e ecossistema, entre outros. Aqui nós mostramos uma revisão sobre o uso e as aplicações de isoscapes em diferentes estudos em todo o mundo. Também apontamos uma forma de mais pesquisadores brasileiros empregarem essa abordagem em seus estudos, aproveitando os métodos existentes e preenchendo lacunas espaciais e metodológicas. A incorporação de isoscapes pode ampliar o entendimento dos mecanismos e processos dos ciclos biogeoquímicos no Brasil, auxiliar na resolução de crimes, tráfico de drogas ilícitas e de animais silvestres e aumentar o conhecimento brasileiro sobre o ciclo hidrológico e os padrões de migração animal nos neotrópicos.Spatial patterns of stable isotope ratios can be represented in spatial models called isoscapes, and have been widely used to track biogeochemical processes in natural and anthropic systems. Isoscapes have the potential to improve isotope dissemination and interpretation of spatial patterns, increase scientific results appropriation by non-specialists and improve natural resource management. However, the isoscape approach has not commonly been used in studies performed in the Brazilian context. Isoscapes with oxygen, hydrogen, nitrogen and carbon stable isotopes contribute in areas such as animal migration, forensics, hydrology, and studies on population, community and ecosystem level, among others. Here, we show the well-known global use and applications of isoscapes in different studies worldwide as a background to point out the potential for more Brazilian researchers to employ this approach in their studies, taking advantage of existing methods and filling spatial and methodological gaps. The incorporation of isoscapes may broaden the understanding of mechanisms and processes of major biogeochemical cycles in Brazil, assist in solving crimes, track illicit drug origins, help to detect wild animal trafficking, and increase Brazilian knowledge about the hydrological cycle and animal migration patterns in the Neotropics

Efeitos do fogo na dinâmica do nitrogênio no solo e biomassa microbiana em área de Cerrado

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do fogo sobre as taxas de mineralização líquida de N e biomassa microbiana do solo em áreas de cerrado stricto sensu. O estudo foi realizado entre abril de 1998 e abril de 2000. O pH foi maior na área queimada enquanto o teor de umidade do solo foi maior na área sem queima (P<0,05). A razão C/N do solo foi de 22/1. A concentração de N nítrico disponível ficou entre 1,5 e 2,8 mg kg-1 de matéria seca enquanto a de N amoniacal variou entre 3 e 34 mg kg-1 de matéria seca na área queimada e entre 3 e 22 mg kg-1 de matéria seca na área sem queima. A concentração de N amoniacal aumentou significativamente após o fogo (P<0,05). Pequenos acúmulos de N nítrico no solo ocorreram somente durante curto período na estação chuvosa. A biomassa microbiana teve seu pico máximo em novembro de 1998, chegando a 850 mg kg-1 de C no solo da área queimada. Os dados indicam que o pico da atividade microbiana ocorreu no início das chuvas, com um período inicial de imobilização seguido de mineralização líquida. Ambas as áreas apresentaram um mesmo padrão de mineralização/imobilização, mas com menor produção anual de N mineral na área queimada (14,7 kg ha-1 por ano na área sem queima e 3,8 kg ha-1 por ano na área queimada), um ano após a queima.The objective of this work was to study the effects of fire on net N mineralization and soil microbial biomass in burned and unburned cerrado stricto sensu sites. The study was carried out from April 1998 to April 2000. The pH values were significantly higher in the burned site while soil moisture content was significantly higher in the unburned site (P<0.05). The soil C/N ratio was 22/1 and the available NO3-N ranged between 1.5 and 2.8 mg kg-¹ dry weight. However, the NH4-N concentration ranged between 3 and 34 mg kg-1 dry weight in the burned site and between 3 and 22 mg kg-1 dry weight in the unburned site. The NH4-N increased after fire, but no significant changes were observed for NO3-N (P<0.05). The NO3-N accumulation occurred in short periods during the rainy season. The rates of net N mineralization increased during the rainy season while reductions in soil microbial biomass were observed at both sites. This suggested that the peak in microbial activities occurred with the first rain events, with an initial net immobilization followed by net mineralization. Both sites presented the same pattern for mineralization/immobilization, however, the amount of inorganic-N cycled annually in unburned site was 14.7 kg ha-1 per year while the burned site presented only 3.8 kg ha-¹ of inorganic-N, one year after the burning

Sources of intraspecific variation in the isotopic niche of a semi-aquatic predator in a human-modified landscape

Intraspecific variation modulates patterns of resource use by species, potentially affecting the structure and stability of food webs. In human-modified landscapes, habitat disturbance modifies trophic interactions and intraspecific niche variation, impacting population persistence. Here, we investigated the relationship of sex, ontogeny, and habitat factors with the trophic niche of Caiman crocodilus in an agricultural landscape. We evaluated temporal variation in the trophic niche parameters using carbon and nitrogen stable isotope analysis from different body tissues. We found that caimans exploit the same carbon and nitrogen pools through time, with low isotopic variability between seasons, partly due to the slow isotope turnover rates of tissues in crocodilians. Conversely, the trophic niche of caimans varied across habitats, but with no evidence of a difference between natural and anthropogenic habitats. It apparently results from the influence of habitat suitability, connectivity, and caiman movements during the foraging. Our findings highlight the broader niches of juvenile caimans relative to adults, possibly in response of territorialism and opportunistic foraging strategy. Although using similar resources, females had a larger niche than males, probably associated with foraging strategies during nesting. Considering the sex and body size categories, caimans occupied distinct isotopic regions in some habitats, indicating apparent niche segregation. Ontogenetic trophic shifts in the isotopes (δ13C and δ15N) depended on sex, leading to resource partitioning that can potentially reduce intraspecific competition. Decision-makers and stakeholders should consider the trophic dynamics of sex and body size groups for the sustainable management and conservation of caiman populations, which implies in the maintenance of wetland habitats and landscape heterogeneity in the Formoso River floodplain

Visão isotópica da vegetação e os ciclos do carbono e nitrogênio num ecossistema de cerrado, sudeste do Brasil

Carbon and nitrogen biogeochemical cycles in savannas are strongly regulated by the seasonal distribution of precipitation and pulses of nutrients released during the wetting of the dry soil and are critical to the dynamics of microorganisms and vegetation. The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variability of C and N isotope ratios as indicators of the cycling of these elements in a cerrado sensu stricto area, within a protected area in a State Park in the state of São Paulo, Brazil. The foliar &#948;13C and &#948;15N values varied from -33.6 to -24.4 and -2.5 to 4.5 , respectively. The &#948;13C values showed a consistent relationship with canopy height, revealing the importance of structure of the canopy over the C isotopic signature of the vegetation. Carbon isotopic variations associated with the length of the dry season indicated the importance of recent fixed C to the integrated isotopic signature of the leaf organic C. The studied Cerrado species showed a depleted foliar &#948;15N, but a wide range of foliar Nitrogen with no difference among canopy heights. However, seasonal variability was observed, with foliar &#948;15N values being higher in the transition period between dry and rainy seasons. The variation of the foliar C and N isotope ratios presented here was consistent with highly diverse vegetation with high energy available but low availability of water and N.Os ciclos biogeoquímicos do carbono e do nitrogênio em savanas são fortemente regulados pela distribuição sazonal de precipitação e pulsos de nutrientes liberados após eventos de chuva, que são críticos para o comportamento dos microrganismos e da vegetação. Investigou-se a variabilidade espacial e sazonal dos isótopos estáveis de C e N como indicadores da ciclagem destes elementos em uma área de cerrado sensu stricto de uma área protegida em um Parque Estadual no estado de São Paulo, Brasil. Os valores de &#948;13C e &#948;15N foliar variaram de -33,6 a -24,4 e -2,5 a 4,5 , respectivamente. Os valores de &#948;13C apresentaram uma relação consistente com a altura do dossel, mostrando a importância da estrutura da vegetação na assinatura isotópica do C da vegetação. A variação isotópica do Carbono associada com a duração da estação seca indica a importância do C recentemente fixado para integrar a assinatura isotópica do C orgânico da folha. Com relação ao Nitrogênio, as espécies de Cerrado estudadas apresentaram uma grande variação no &#948;15N foliar. Não houve relação entre o &#948;15N foliar com a altura do dossel. No entanto, os valores de &#948;15N foliar apresentaram uma variabilidade sazonal, com maiores valores de &#948;15N na transição entre as estações seca e chuvosa. A variação encontrada na composição isotópica do C e N foliares foi consistente com o fato de a vegetação ser altamente diversa, tendo que lidar com uma alta disponibilidade de energia, mas baixa disponibilidade de água e N

Visão isotópica da vegetação e os ciclos do carbono e nitrogênio num ecossistema de cerrado, sudeste do Brasil

Carbon and nitrogen biogeochemical cycles in savannas are strongly regulated by the seasonal distribution of precipitation and pulses of nutrients released during the wetting of the dry soil and are critical to the dynamics of microorganisms and vegetation. The objective of this study was to investigate the spatial and temporal variability of C and N isotope ratios as indicators of the cycling of these elements in a cerrado sensu stricto area, within a protected area in a State Park in the state of São Paulo, Brazil. The foliar &#948;13C and &#948;15N values varied from -33.6 to -24.4 ‰ and -2.5 to 4.5 ‰, respectively. The &#948;13C values showed a consistent relationship with canopy height, revealing the importance of structure of the canopy over the C isotopic signature of the vegetation. Carbon isotopic variations associated with the length of the dry season indicated the importance of recent fixed C to the integrated isotopic signature of the leaf organic C. The studied Cerrado species showed a depleted foliar &#948;15N, but a wide range of foliar Nitrogen with no difference among canopy heights. However, seasonal variability was observed, with foliar &#948;15N values being higher in the transition period between dry and rainy seasons. The variation of the foliar C and N isotope ratios presented here was consistent with highly diverse vegetation with high energy available but low availability of water and N.Os ciclos biogeoquímicos do carbono e do nitrogênio em savanas são fortemente regulados pela distribuição sazonal de precipitação e pulsos de nutrientes liberados após eventos de chuva, que são críticos para o comportamento dos microrganismos e da vegetação. Investigou-se a variabilidade espacial e sazonal dos isótopos estáveis de C e N como indicadores da ciclagem destes elementos em uma área de cerrado sensu stricto de uma área protegida em um Parque Estadual no estado de São Paulo, Brasil. Os valores de &#948;13C e &#948;15N foliar variaram de -33,6 a -24,4 ‰ e -2,5 a 4,5 ‰, respectivamente. Os valores de &#948;13C apresentaram uma relação consistente com a altura do dossel, mostrando a importância da estrutura da vegetação na assinatura isotópica do C da vegetação. A variação isotópica do Carbono associada com a duração da estação seca indica a importância do C recentemente fixado para integrar a assinatura isotópica do C orgânico da folha. Com relação ao Nitrogênio, as espécies de Cerrado estudadas apresentaram uma grande variação no &#948;15N foliar. Não houve relação entre o &#948;15N foliar com a altura do dossel. No entanto, os valores de &#948;15N foliar apresentaram uma variabilidade sazonal, com maiores valores de &#948;15N na transição entre as estações seca e chuvosa. A variação encontrada na composição isotópica do C e N foliares foi consistente com o fato de a vegetação ser altamente diversa, tendo que lidar com uma alta disponibilidade de energia, mas baixa disponibilidade de água e N.FAPESP - BIOT

Determinação da origem geográfica de vestígios utilizando isótopos estáveis: base científica e potencial de uso no Brasil

As ciências forenses baseiam-se na análise técnico-científica dos vestígios de crimes. A utilização de isótopos estáveis para determinação da origem geográfica de vestígios (atribuição isotópica) já é realizada em diversas partes do mundo e em variados contextos forenses. No presente artigo são apresentados os princípios biogeoquímicos e as metodologias utilizadas para atribuir amostras desconhecidas à sua origem geográfica utilizando isótopos estáveis. A aplicabilidade da ferramenta no contexto forense no Brasil é discutida para os seguintes vestígios: animais traficados, remanescentes humanos, madeira ilegal, drogas apreendidas e alimentos fraudados. Os modelos globais existentes podem ser aplicados no Brasil, sendo úteis para esclarecer algumas questões mais abrangentes. Para questões mais específicas recomenda-se utilizar as variáveis ambientais associadas aos dados isotópicos já existentes construindo isoscapes regionais específicas. Com a disponibilização dessas isoscapes, a metodologia de atribuição isotópica explicada neste artigo poderá ser amplamente explorada e resultar em modelos espaciais possíveis de serem aplicados especificamente no contexto forense brasileiro

Rapid assessment of ecological integrity in urban streams of the Corumbá watershed in the Midwest of Brazil

A urbanização tem ocasionado o lançamento de volumes significativos de efluentes domésticos parcialmente tratados nos corpos hídricos brasileiros causando diversos prejuízos ecológicos para estes ecossistemas. Para avaliar a integridade ecológica de riachos na região de Cerrado do Brasil Central foram selecionados quatro pontos de coleta, considerando o nível de influência antrópica ao qual estão submetidos. Foram analisados parâmetros físicos e químicos da água, o uso da paisagem e a comunidade de macroinvetebrados bentônicos. As coletas foram realizadas em julho de 2015 e foram mensuradas "in situ" as variáveis condutividade elétrica, temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, turbidez, largura e comprimento do riacho e velocidade da correnteza. Em seguida, foram coletadas amostras para o seston, perifíton, macroinvertebrados bentônicos e sedimento depositado. O ponto "Referência" apresentou menor abundância de larvas de Chironomus (Chironomidae: Diptera) e maior riqueza taxonômica, além de maior abundância dos grupos taxonômicos Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera, mostrando ser o sistema mais íntegro dentre os analisados. A sub-bacia delimitada a partir desse ponto mostrou uma maior porcentagem de áreas com vegetação nativa (51%). Os pontos com presença de efluentes domésticos ("ETE" e "Jusante") por sua vez, apresentaram valores mais elevados de condutividade elétrica, turbidez, maior abundância de larvas de Chironomus e menor riqueza de táxons, mostrando elevado impacto em função das atividades antrópicas. A avaliação rápida realizada com a composição da comunidade bentônica e as variáveis físicas e químicas da água foi suficiente na identificação das alterações na integridade ecológica causadas pela influência antrópica na bacia hidrográfica do rio Corumbá.A major consequence of urbanization in Brazil is the production of large amounts of partially treated domestic effluents dumped into rivers, causing ecological damage to aquatic ecosystems. In order to assess the ecological integrity of urban streams in the Cerrado region of Central Brazil, this study selected four sampling points, based upon the level of human influence to which they are submitted, and the physical and chemical parameters of water, land-use map and benthic macroinvertebrates were analyzed. Samples were collected in July 2015, and electrical conductivity, water temperature, pH, dissolved oxygen, turbidity, stream width and length and current velocity were measured in situ. Samples of seston, periphyton, benthic macroinvertebrates and deposited sediment were collected soon after. The "Reference" sample point showed a lower abundance of Chironomus larvae (Chironomidae: Diptera), and greater taxonomic richness and greater abundance of taxonomic groups Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera, proving to be the most undamaged ecosystem. The sub-basin delimited to this point showed a higher percentage of remaining native areas (51%). Sample points where domestic effluents were present ("ETE" and "Jusante") showed higher values of electrical conductivity, turbidity, greater abundance of Chironomus larvae and a low richness, showing high impact due to urban activities. A rapid assessment of the composition of the benthic community and the physical and chemical variables of the water was sufficient to identify the changes in the ecological integrity caused by human influence in the watershed of the Corumbá River