The importance of local-scale factors for forest ecosystems in drylands

Forests in drylands are crucial to maintaining important ecosystem services. However, dryland forests are being degraded by multiple pressures, mainly climate change and land-use intensification, leading to an increase in tree mortality and decreasing natural regeneration. Therefore, is critical to understand the underlying environmental factors that are limiting tree cover and distribution in dryland forests. The aim of this thesis was to unravel the contribution of local-scale factors, mainly microclimatic conditions, to explain forest performance in different stages of tree development: productivity, mortality and natural regeneration in oak woodlands of Mediterranean drylands. Particularly, we aimed to i) compare the relative importance of local-scale factors with broad-scale factors in explaining tree productivity, ii) identify what are the most important local-scale factors explaining tree productivity, mortality and regeneration, and iii) understand how microclimate can influence tree productivity, mortality and regeneration. For that, we used broad- (>500 m) and local-scale (<500 m) factors as main predictors of tree productivity, mortality and natural regeneration with high spatial resolution. Our approach used geographic information, remote sensing, multivariate statistics, and field data. This thesis showed that: i) local-scale factors and their interaction with broad-scale factors explained more tree productivity variance than broad-scale factors alone, ii) the most important local-scale factors that limited tree productivity were related to microclimatic conditions, particularly water availability in the soil and Potential Solar Radiation, iii) tree mortality increases in areas where water availability in the soil derived from topographic indices was lower or when groundwater was more distant from the tree roots, iv) very dry microclimatic conditions are the main limiting factor for tree natural regeneration in the long term (more than 60 years), particularly in the tree establishment phase. These results highlight the importance of including variables with a high spatial resolution to model and map the potential of tree productivity, mortality and regeneration over space and time. Modelling dryland forests' response using local-scale factors improves the precision of reforestation and restoration plans, increasing management efficiency and the long-term sustainability of these forests

Variation and change in the syntax of relative clauses: new evidence from Portuguese

Tese de doutoramento, Linguística (Linguística Histórica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Letras, 2011This dissertation sheds light on language variation and change from a generative syntactic perspective, based on a case study of relative clause constructions in Portuguese and other languages. The research methodology adopted involves comparative syntax (see, e.g., Cinque and Kayne 2005), both in the diachronic and the synchronic dimensions: contemporary European Portuguese is systematically compared with earlier stages of Portuguese; moreover, Portuguese is compared with other languages, in particular Latin, English, Dutch, and Italian. Furthermore, the present research contributes to the theoretical debate on the structural analysis of three different phenomena: restrictive relatives, appositive relatives, and extraposition. Two important findings are (i) that competing theoretical analyses need not be either false or true universally, but could be instrumental in explaining language variation (both diachronically and synchronically); and (ii) simple lexical changes concerning the availability of (abstract) functional items can have dramatic consequences in the behavior of certain 'construction types' in a particular language. As for the structural analyses of relative clauses and extraposition, both Kayne’s (1994) raising analysis and De Vries’ (2006b) specifying coordination analysis proved to be central to the understanding of the issues dealt with in this dissertation. Ultimately, this dissertation demonstrates that cross-linguistic and diachronic contrasts offer invaluable means of enhancing our understanding of various linguistic phenomena, thereby contributing also to our understanding of the interaction between principles and parameters.A presente dissertação visa contribuir para a compreensão dos fenómenos de variação e mudança linguísticas, centrando-se no estudo de construções de relativização em português e em outras línguas. A perspectiva adoptada neste estudo insere-se na área de investigação que tem sido designada de sintaxe comparada (cf., a título de exemplo, Cinque e Kayne 2005). Esta opção metodológica manifesta-se em dois planos distintos. Por um lado, é estabelecida uma comparação entre os dados de estádios anteriores do português e do português europeu contemporâneo. Por outro lado, estes dados são confrontados com dados de outras línguas, nomeadamente do latim, inglês, holandês e italiano. Esta metodologia foi determinante para o desenvolvimento do presente estudo. Permitiu, por exemplo, mostrar que as construções de relativização não exibem um comportamento uniforme no decurso da história do português. Permitiu ainda concluir que, no que diz respeito a algumas das construções investigadas, há uma clara coincidência entre os dados diacrónicos do português e os dados de línguas germânicas contemporâneas (com particular ênfase para o inglês e holandês). O enquadramento conceptual e os instrumentos associados à investigação comparativa possibilitaram assim ultrapassar algumas das limitações inerentes à investigação em linguística histórica, nomeadamente no que diz respeito à natureza limitada das fontes escritas e à impossibilidade de manipular dados. A análise apresentada toma como referência o quadro da Teoria de Princípios e Parâmetros (Chomsky 1981 e trabalhos posteriores), na sua versão minimalista (Chomsky 1993, 1995 e trabalhos subsequentes). A variação e mudança linguísticas são interpretadas com base no modelo proposto por Lightfoot (1991, 1999 e trabalhos posteriores), que estabelece uma relação clara entre a mudança linguística e a aquisição da linguagem. A explicação dos fenómenos de variação linguística beneficia ainda dos contributos de Kroch (1989, 1994, 2001) e da investigação em sintaxe comparada paramétrica (cf., e.g., Holmberg and Roberts 2010). A este respeito, cumpre referir que a adopção de um modelo teórico foi fundamental para os resultados alcançados neste trabalho. Para mencionar apenas algumas das mais valias obtidas, o enquadramento teórico foi decisivo na organização, descrição e explicação dos dados. Permitiu ainda fazer predições importantes, que orientaram a pesquisa de corpora numa fase adiantada dos trabalhos. Parafraseando a epígrafe desta dissertação, não pode haver teoria sem dados e, sem teoria, dificilmente há compreensão. A investigação que se apresenta assenta em fundamentação empírica proveniente de diversas fontes, em função dos diferentes objectivos delineados. No que concerne aos dados da história do português, o período compreendido entre os séculos XIII e a primeira metade do século XVI é estudado com base nos textos editados em Martins (2001), em Documentos Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa. Os dados recolhidos são complementados por outras fontes, em particular por textos disponíveis no Corpus Informatizado do português Medieval (Xavier, Coord.) e no Corpus Histórico do Português Tycho Brahe (Galves, Coord.). São também consideradas algumas edições de documentos da época, nomeadamente: Crónica do Conde D. Pedro de Meneses (ed. Brocardo 1997); Livro de Linhagens do Conde D. Pedro (ed. Brocardo 2006); Demanda do Santo Graal (ed. Piel and Nunes 1988); Livro dos Ofícios (ed. Piel 1948); Crónica de D. Fernando (ed. Macchi 1975); Gil Vicente: todas as obras (coord. Camões 1999). Para o período compreendido entre a segunda metade do século XVI e o século XIX, a fundamentação empírica é proveniente do Corpus Histórico do Português Tycho Brahe (Galves, Coord.), bem como dos textos disponibilizados em CARDS - Cartas Desconhecidas (Marquilhas, Coord.) e Corpus do Português – CdP - (Davies and Ferreira 2006-). Tal como para o período anterior, são igualmente consideradas edições de outros documentos da época: Os Autos do Processo de Vieira na Inquisição (ed. Muhana 1995); Documentos para a História da Inquisição em Portugal (ed. Pereira 1987); Inquisição de Évora: dos Primórdios a 1668 (ed. Coelho 1987). Para o português europeu contemporâneo, para além das minhas próprias intuições e dos juízos de outros falantes nativos, são tidos em conta textos provenientes de diversas fontes. Os corpora consultados são: Corpus de Extractos de Textos Electrónicos MCT/Público (Rocha e Santos 2000), Corpus de Referência do Português Contemporâneo (Bacelar do Nascimento, Coord.), Corpus do Português Oral (Bacelar do Nascimento, Portuguese Coord. 2005), Corpus Dialectal para o Estudo da Sintaxe (Martins, Coord.). No que diz respeito à evidência empírica relativa a outras línguas, para além de dados recolhidos em textos da especialidade, são considerados dados dos seguintes corpora: Corpus of Contemporary American English (see Davies 2008-), Penn Parsed Corpus of Modern British English (Kroch et al. 2010), Penn-Helsinki Parsed Corpus of Early Modern English (Kroch et al. 2004). Os dados do holandês, italiano e latim são maioritariamente provenientes de estudos sobre construções de relativização (com excepção do holandês, língua para a qual se apresentam também produções de vários falantes). Do ponto de vista teórico, a presente dissertação contribui para o debate que se tem gerado em torno da análise sintáctica das orações relativas restritivas, orações relativas apositivas e extraposição. Duas conclusões gerais podem ser destacadas: (i) as diferentes análises apresentadas na literatura para dar conta destes fenómenos linguísticos não têm necessariamente de ser consideradas verdadeiras ou falsas (ou correctas/incorrectas), podendo constituir instrumentos fundamentais para a compreensão da variação linguística (sincrónica e diacrónica); (ii) simples mudanças no léxico relativas à presença de itens funcionais abstractos (i.e., sem realização fonética) podem ter um impacto bastante significativo nas propriedades e estrutura sintáctica das tradicionais ‘construções linguísticas’. A dissertação é constituída por três estudos principais, que se descrevem de seguida. O primeiro estudo apresenta e discute o fenómeno de remnant-internal relativization (RIR). Este termo é usado para referir os contextos de não adjacência entre o núcleo de uma oração relativa restritiva e o seu modificador/complemento, como se ilustra esquematicamente em (1): (1) [S-matrix ... [N [RC ... modificador/complemento ... ]] ...] Dois padrões de ordem de palavras são identificados na história do português: • RIR com o modificador/complemento em posição final (no interior da oração relativa): (2) os livros que eu compus da philosaphia (D. Pedro, Livro dos Ofícios, séc. XV, in Pádua 1960: 70, cit. em Martins 2004) (3) e pasarã hu! rrio que perhy core dagoa doce (Carta de Pero Vaz de Caminha, fol. 3v., séc. XV, cit. em Martins 2004) (4) eram sobrinhas da molher que faleseo de lamsarote rodrigues (Coelho 1987; Inquisição de Évora: dos primórdios a 1668; 1612) (5) como eu me encontro num estado miseravel pella falta que há do vinho (CARDS 4002; 1890) • RIR com o modificador/complemento na periferia esquerda da oração relativa: (6) e qualquer que de nos primeiro morer (Martins 2001; Doc. Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa; 1266) (7) e esto por prool e verdade de h!a Licença que do dito senhor pera ello tenho (Martins 2001; Doc. Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa; 1540) (8) e o deradeiro que delas fiquar posa amte de sua morte nomear a terçeira (Martins 2001; Doc. Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa; 1528) (9) Nas bombas que de fogo estão queimando (Ramos 1982; L. de Camões, Os Lusíadas, V, 90; séc. XVI) Estes padrões coexistem com o padrão mais frequente, que envolve adjacência entre o núcleo e o seu modificador/complemento, como em (10): (10) [S-matrix ... [N modificador/complemento [RC ... t ... ]] ...] O objectivo central do presente estudo é demonstrar que a construção RIR constitui evidência para a elevação para as orações relativas restritivas por elevação (raising analysis), proposta originalmente por Schachter (1973) e Vergnaud (1974, 1985) e recentemente adoptada (e actualizada) por Kayne (1994), Bianchi (1999) e De Vries (2002). Numa primeira etapa do estudo, mostra-se que a análise clássica por adjunção (cf. Chomsky 1977, Brito 1991, entre outros) não permite explicar a presença de modificadores/complementos no interior da oração relativa. Dois argumentos são apresentados para justificar esta impossibilidade: (i) assumindo que os modificadores/complementos do nome são compostos com o nome numa posição externa à oração relativa, os contextos de RIR teriam de envolver a descida (lowering) dos modificadores/complementos para uma posição que não c-comanda o seu vestígio; (ii) se o núcleo e o seu modificador/complemento fossem gerados em posições distintas (o núcleo numa posição externa à oração relativa e o modificador/complemento numa posição interna), ficaria por explicar a existência de uma dependência semântica e de uma relação de selecção entre estes elementos. Numa segunda etapa, mostra-se que a construção RIR pode ser derivada pela combinação da análise de elevação das orações relativas com o apagamento de cópias em PF (Bo!kovi" e Nunes 2007). De forma esquemática, propõe-se que os casos de RIR e os casos de adjacência entre o núcleo e o seu modificador/complemento são derivados por uma estrutura como em (11), implementada em termos da teoria do movimento como cópia: (11) [os [ livros da philosaphia]i [que eu compus [livros da philosaphia] i]] Em função da estrutura informacional e de requisitos relacionados com a satisfação dos traços EPP de algumas categorias funcionais, mais do que uma cadeia de movimento pode ter lugar e podem ocorrer diversos tipos de apagamento de cópia (incluindo apagamento de cópias mais baixas e apagamento de partes distintas de diferentes cópias - scattered deletion), de forma a derivar os diferentes padrões de ordem de palavras identificados nestas construções. Os dados relativos à construção RIR são ainda integrados no contexto mais geral de ocorrência de sintagmas nominais descontínuos na história do português. O segundo estudo apresentado nesta dissertação discute a extraposição de orações relativas restritivas. Neste âmbito, o termo extraposição é usado para referir os contextos em que não existe adjacência entre a oração relativa e o seu antecedente, ocorrendo entre ambos material lexical da matriz, como se observa no esquema em (12). De forma a facilitar a leitura, o material da matriz que ocorre entre o antecedente e a oração relativa é destacado graficamente (sublinhado). (12) [ ... [antecedente] ... OR...] Em português europeu contemporâneo, as orações relativas restritivas podem ocorrer extrapostas, como se ilustra em (13)-(16): (13) Ainda por cima, dá-se conta de que as obras não têm licença camarária e faz diligências na Câmara das Caldas da Rainha que levam ao seu embargo (CETEMPúblico -Primeiro milhão) (14) Não havia ontem nenhum aluno na minha aula que estivesse concentrado. (15) Encontrei uma pessoa ontem que não via há muito tempo. (http://coisasbelasesujas.blogspot. com/2004_09_01_ archive.html) (16) Houve alguém no meio da noite que decidiu agarrar uma cana que supostamente seria do Aranha (...) (exemplo recolhido em: http://www.pescador.com.pt/livre/ viewtopic.php?f= 9&t=1772) Tal possibilidade também se regista na história do português. Contudo, em fases anteriores do português, a extraposição de orações relativas restritivas é mais permissiva do que em português europeu contemporâneo. O mesmo tipo de contraste se observa em diferentes línguas contemporâneas. A este respeito, é interessante notar que as línguas germânicas (em particular o inglês e o holandês) exibem possibilidade de extraposição generalizada, opondo-se desta forma ao português europeu contemporâneo (mas aproximando-se claramente da situação observada na diacronia do português). Os contrastes observados, quer na dimensão sincrónica quer na diacrónica, podem ser descritos de acordo com os seguintes parâmetros: (i) efeito de definitude; (ii) extraposição a partir de posições encaixadas; (iii) extraposição a partir de constituintes pré-verbais. Considerando, a título de exemplo, a situação do português contemporâneo, verifica-se que: (i) o antecedente de uma oração restritiva extraposta pode ser um sintagma nominal ‘fraco’, mas não um sintagma nominal ‘forte’ (Milsark 1974) (cf. (17)-(18)); (ii) o antecedente da oração restritiva extraposta não pode ser um constituinte encaixado, como é o caso do complemento de uma preposição (cf. exemplo (19) e (20); note-se que no último caso há um nível adicional de encaixe); (iii) o antecedente da relativa extraposta pode ser um sujeito pré-verbal, mas não um sujeito pós-verbal (cf. (21)-(22)). (17) a. Encontrei um rapaz no cinema que perguntou por ti. b. *Encontrei o rapaz no cinema que perguntou por ti. (18) a. Foram publicados dois livros recentemente que vale a pena ler. b. *Foram publicados aqueles livros recentemente que vale a pena ler. (19) a. Agradeci no jantar a alguns amigos que me ajudaram nesta fase difícil. b. *Agradeci a alguns amigos no jantar que me ajudaram nesta fase difícil. (20) a. Vi ontem a filha de um rapazi quei joga no Benfica. b. *Vi a filha de um rapazi ontem quei joga no Benfica. (21) a. Ontem explodiu uma bomba em Israel que causou 5 mortos. b. *Ontem uma bomba explodiu em Israel que causou 5 mortos. (22) a. Chegou um senhor ontem que fez muitas perguntas sobre ti. b. *Um senhor chegou ontem que fez muitas perguntas sobre ti. Ainda no que diz respeito à extraposição a partir de outros antecedentes pré-verbais, verifica-se que o antecedente de uma oração restritiva extraposta pode ser um constituinte wh-, um foco contrastivo ou um constituinte enfático/avaliativo, mas não um tópico. Quando analisados à luz de uma perspectiva comparativa, estes resultados tornam-se particularmente interessantes. Por um lado, as restrições acima apresentadas não se observam em fases anteriores do português. Por outro lado, línguas germânicas como o inglês e o holandês não exibem as restrições identificadas em português contemporâneo, apresentando antes a extraposição generalizada documentada na diacronia do português. Do ponto de vista teórico, estes contrastes são explicados pelo facto de a extraposição de orações restritivas poder envolver diferentes estruturas: uma estrutura que envolve coordenação especificante (e elipse), como em (23), (cf. De Vries 2002) e uma estrutura que envolve abandono (stranding) da oração relativa na sua posição básica, como em (24) (cf. Kayne 1994). (23) ... [CoP [XP1 antecedente YP] [ Co [XP2 [antecedente OR] YP]]] (coord. especificante) (24) ... [antecedentei YP [ ti OR]] (abandono da OR) As diferentes propriedades observadas resultam assim da estrutura sintáctica que gera as orações relativas restritivas extrapostas. Do ponto de vista diacrónico, propõe-se que a extraposição de restritivas é gerada por coordenação especificante em fases anteriores do português, sendo gerada por abandono da oração relativa em português europeu contemporâneo. Do ponto de vista inter-linguístico, coloca-se a hipótese de línguas como o inglês e o holandês gerarem a extraposição por coordenação especificante, em contraste com o português europeu contemporâneo (e possivelmente o italiano, o castelhano e o francês), que derivam a extraposição por abandono da oração relativa. Sugere-se, por fim, que a variação encontrada neste domínio decorre da presença de um núcleo coordenativo restritivo abstracto no léxico de diferentes línguas (ou de diferentes estádios de uma mesma língua). Salienta-se, ainda, que parece haver uma correlação entre a perda de extraposição por coordenação especificante e a possibilidade de extrapor membros coordenados em contextos tradicionais de coordenação. O terceiro e último estudo apresentado investiga um caso de (micro-)variação que envolve relativas apositivas introduzidas pelo morfema o qual. Do ponto de vista descritivo, existe um contraste marcado entre as propriedades das relativas apositivas com o qual na sincronia e diacronia do português. Este contraste pode ser descrito tendo em conta os seguintes parâmetros: (i) núcleo interno; (ii) extraposição; (iii) pied-piping; (iv) antecedentes oracionais; (v) antecedentes descontínuos; (vi) coordenação do morfema wh com outro sintagma nominal; (vii) força ilocutória; (viii) conjunção coordenativa. Considere-se, a título de exemplo, as propriedades referidas em (i), (iv) e (vi). Em português europeu contemporâneo, as relativas apositivas introduzidas por o qual não podem ocorrer com um núcleo interno (cf. (25)), não permitem antecedentes oracionais (cf. (26)), nem a coordenação do morfema-wh com outro sintagma nominal (cf. (27)). Estas estruturas encontram-se, porém, documentadas na história do português, como se ilustra em (25)-(28). (25) *Existem argumentos fortes a favor dessa análise, os quais argumentos apresentarei de seguida. (26) *O João chegou a horas, o qual muito me surprendeu. (27) *O presidente elogiou o João, o qual e a sua mulher têm desenvolvido um óptimo trabalho naquela instituição. (28) entrego e outorgo. ao Mosteiro de san Saluador de Moreyra. h!u casal que e en Rial de Pereyra. o qual casal a dita dona Mayor u"egas [...] mandou ao dito Mosteiro. (Martins 2001; Doc. Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa; 1282) (29) e se obrygou de paguar os dytos duzemtos Reaes e dous fframguãos e a dyta galinha de fforo despoys do ffaleçimemto da dyta molher do dito alluaro fernandez em cada h!u Ano pelo dito dia de natall pera o qual loguo obrygou seus b"es (Martins 2001; Doc. Portugueses do Noroeste e da Região de Lisboa; 1540) (30) filho de hum seu filho chamado per nome dom Henrrique, o qual era lidimo e, segundo conta a cronica, era o primeiro filho que o dito rei de Ungria ouve. O qual dom Henrrique e hum seu tio, irmão de sua madre,[...] se vierão a Castela aa corte, donde o dito rei dom Affonsso estava (CdP; Cronica de Portugal; 1419) Tomando em consideração estes e outros contrastes, propõe-se que as orações apositivas introduzidas por o qual não envolvem apenas uma estrutura sintáctica, podendo ser geradas por coordenação especificante (cf. De Vries 2006b) ou por elevação do núcleo (cf. Kayne 1994). Assim, defende-se que em estádios anteriores do português as orações apositivas introduzidas por o qual são geradas por coordenação especificante, enquanto em português europeu contemporâneo são geradas por elevação do núcleo. Tal hipótese deriva as propriedades contrastivas acima mencionadas, bem como os contrastes observados entre diversas línguas contemporâneas (e.g., entre o português europeu contemporâneo e o inglês contemporâneo). Por fim, é de salientar o facto de esta proposta de uma análise não unitária das orações apositivas assentar em evidência empírica sólida e bem controlada. Tomando como objecto uma construção muito específica – orações relativas apositivas introduzidas pelo morfema relativo o qual –, analisada em diferentes fases de uma mesma língua, este estudo envolveu um elevado grau de controlo de variáveis, muitas vezes inviável em estudos que comparam línguas historica e tipologicamente distantes. Com base nos dois últimos estudos, é possível concluir que a organização tradicional dos fenómenos linguísticos em torno dos tradicionais tipos de ‘construção’ (e.g., orações relativas apositivas e extraposição) pode facilmente induzir em erro. De facto, apesar de a classificação tradicional apontar para um comportamento uniforme das construções abrangidas sob determinada designação, nem sempre tal s

Microclimate matters for the natural regeneration of abandoned agriculture areas and ecophysiological performance of Quercus ilex in drylands

Tese de mestrado. Biologia (Ecologia e Gestão Ambiental). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2012As drylands estendem-se por cerca de 41 % da superfície terrestre, albergando 38% da população mundial e correspondem ao conjunto dos locais com clima sub-húmido, semi-árido e árido. Estas zonas constituem áreas de elevada susceptibilidade à desertificação. A crescente pressão humana e o aumento previsto da temperatura global são factores que incrementam esta susceptibilidade. As zonas com clima Mediterrânico do Sul da Europa constituem um destes casos. A grande parte do sul de Portugal está classificada climaticamente como semi-árido ou sub-húmido. Os bosques de azinho (Quercus ilex L.) são um dos tipos de vegetação potencial destas drylands do Mediterrâneo e em particular no sudeste de Portugal. Desde a idade média que estes bosques estão associados a vários usos nomeadamente, à caça, à conservação e ao pastoreio, contudo nos últimos séculos têm vindo a sofrer alterações profundas apresentando-se actualmente fragmentados. Nas últimas décadas o êxodo rural levou ao aumento do abandono da agricultura no SE de Portugal e permitiu que os bosques de azinho voltassem a regenerar. Com este trabalho pretendemos contribuir para a compreensão do processo de regeneração natural do ecossistema bosques de azinho, após abandono ou supressão das actividades de exploração aí existentes. Os resultados obtidos neste trabalho poderão ainda contribuir para a elaboração de propostas de mitigação ou restauração destas áreas ou outras áreas desertificadas. O tipo de solo, a topografia e a dispersão de sementes são normalmente considerados factores muito importantes na regeneração da vegetação arbórea. Contudo quando se estuda este efeito a larga escala o clima é em geral o factor mais importante. O microclima gerado pela orografia é em geral considerado um factor muito importante quando se discutem as taxas de regeneração de árvores à escala local e regional. No entanto a quantificação da sua contribuição relativa para a taxa de regeneração de árvores a longo prazo é raramente analisada uma vez que não há em geral medidas a longo prazo do microclima (mais de 30 anos) nem medidas de microclima contínuas no espaço. O conhecimento da quantificação da escala em que estes fenómenos ocorrem e a magnitude da sua importância na taxa de regeneração natural dos bosques de azinho poderá contribuir para uma gestão mais eficaz de drylands em risco de desertificação. Este trabalho desenvolveu-se na Herdade da Contenda, distrito de Beja, Baixo Alentejo, Sul de Portugal. Esta zona revelou-se um excelente local para estudar a dinâmica da regeneração natural nos bosques de azinho devido a vários factores: condições climáticas associadas a zonas de elevada susceptibilidade à desertificação, a ausência de intervenção humana e de incêndios florestais nalgumas áreas desde há pelo menos 63 anos e o facto de ter sido incluída recentemente na rede de locais LTER em Portugal (Long Term Ecological Research site). O objectivo deste trabalho foi quantificar a importância relativa do microclima associado à orografia na taxa de regeneração dos bosques de azinho assim como da sua performance ecofisiológica numa zona com elevada susceptibilidade à desertificação. Escolheram-se diferentes locais com variações microclimáticas causadas pela orografia, uma vez que esta poderá ter um papel chave na taxa de regeneração das florestas de azinho. Um dos aspectos inovadores deste trabalho foi a utilização da energia solar potencial (PSR – potential solar radiation), uma medida contínua no espaço, como indicador integrado do microclima, reflectindo a temperatura e a humidade relativa. A PSR foi estimada a partir da topografia da área de estudo utilizando uma ferramenta de quantificação da variação temporal e espacial da radiação solar (ArcGis Solar Analyst). Estabeleceram-se 6 classes de valores de PSR, criando um gradiente de acordo com a topografia. Através da interpretação de fotografias aéreas antigas foi determinada a data de abandono agrícola de cada local deste gradiente desde 1947 até 2010. O coberto arbóreo foi mapeado em cada uma das fotos, calculando-se a percentagem de cobertura para cada um dos locais. A avaliação dos factores mais importantes para a regeneração e desenvolvimento da azinheira foi realizada através da aplicação de modelos GLM, utilizando como variáveis explicativas as variáveis climáticas, topográficas e presença de azinheiras antes do abandono. O modelo mais simples, com apenas duas variáveis; radiação solar do mês de Janeiro e número de anos de abandono, foi interpolado para uma nova área sem coberto arbóreo, de modo a prever o tempo de regeneração natural. Avaliou-se a performance ecofisiológica de Q. ilex em condições extremas do gradiente microclimático, foram realizadas medições do peso específico foliar (SLW) e de índices ecofisiológicos baseados nos espectros de reflectância foliar: normalized difference vegetation index (NDVI), chlorophyll content (CHL), reflectance water índex (WI) e photochemical reflectance índex (PRI). Os resultados obtidos demonstram que o microclima é um factor determinante na regeneração natural das florestas de azinho. Os valores máximos de percentagem de cobertura de azinheira nos extremos do gradiente foram bastante diferentes para o mesmo período de tempo após o abandono (63 anos). Nas áreas com menor PSR obteve-se um valor máximo de cobertura, 92%, ao contrário das áreas com maior PSR apenas com um máximo de 20% de cobertura. Foram construídos dois modelos de regeneração espacial (ao longo do gradiente de PSR) e temporal de Q. ilex. Um modelo utilizando 3 variáveis: PSR, desvio padrão da precipitação dos últimos 70 anos e o número de anos de abandono (R=0,69) e um outro modelo mais simples que incluiu apenas a PSR e o número de anos de abandono (R=0,66). No que respeita à variável PSR, esta foi testada nos modelos para todo o ano de 2011 (integração de todos os meses) e individualmente para cada mês. Verificou-se que a PSR do mês de Janeiro foi a que se mostrou mais significativa na explicação da evolução da cobertura da azinheira ao longo do tempo. O mapa preditivo da percentagem de cobertura de azinheira demonstrou que a regeneração tende a iniciar-se primeiro nas áreas com menor PSR. O desempenho fisiológico da azinheira foi significativamente diferente entre os dois locais extremos de PSR. As azinheiras que se encontram expostas a valores mais elevados de PSR apresentaram valores mais elevados de SLW, e valores mais baixos de PRI e CHL, mostrando marcadas adaptações à seca e à elevada radiação solar. Apesar da escala local deste estudo poderemos assumir que o modelo da taxa de regeneração natural da azinheira poderá ser aplicável a outras áreas com abandono agrícola, para o mesmo tipo de solo, de clima e de uso do solo. Uma inovação deste trabalho foi a utilização da PSR como proxy do microclima a uma escala local, permitindo revelar a importância do gradiente microclimático na regeneração de ecossistemas naturais em zonas de clima Mediterrânico. A facilidade de obter a PSR e o facto de ser uma variável contínua no espaço é outra das grandes vantagens deste modelo, facilitando a sua aplicação a outras zonas. A modelação da taxa de regeneração de bosques autóctones no clima mediterrânico pode ser uma abordagem importante para o futuro, perante os cenários de alterações climáticas, que prevêem um aumento de aridez nestas zonas. A construção destes modelos permite-nos seleccionar à escala local áreas com capacidade potencial para a regeneração da floresta autóctone permitindo aos gestores florestais orientar as suas acções de acordo com um maior sucesso de implantação. O facto da área de estudo ser um local LTER acresce ainda a importância deste estudo de base, cujos resultados poderão ser o ponto de partida para estudos futuros na mesma região.In drylands of Mediterranean region, Holm Oaks (Quercus ilex L.) are the main element of the tree layer, being a key species in these ecosystems. Holm Oak woodlands were destroyed in the past for agriculture production. On the last decades the same lands were abandoned suffering a process of natural regeneration. Moreover, revegetation of Holm Oaks is very important to arrest desertification processes especially in the SE of Portugal. The quantification of the long-term effect of microclimate for the rate of regeneration of Holm Oak woodlands was seldom analyzed since there are no long-term measurements of microclimate (more than 30 years) and when there is no spatial continuity in the measurements. Our study aimed to quantify the impact of microclimate on natural regeneration and on ecological performance of Holm Oaks. For this we developed a statistical model of the rate of regeneration of Holm Oak over time using a spatial continuous variable that integrates the potential microclimatic conditions driven by orography, the potential solar radiation (PSR). We evaluated tree cover using aerial photography interpretation since 1947 in areas dominated by Holm Oak in SE of Portugal. Results demonstrated that microclimate is an important factor for Holm Oak natural regeneration rate. The maximum value of tree cover percentage was 92% for the lower values of PSR and 20% for the higher values. This study allowed the quantification of the importance of microclimate in drylands by making use of a variable, PSR which integrates microclimate conditions. It also allowed the development of a simple model that can be used for decision making in forest management. With this model we can compare the time needed for natural regeneration and take decisions about possible restoration measures

LiDAR data acquisition and processing for ecology applications

The collection of ecological data in the field is essential to diagnose, monitor and manage ecosystems in a sustainable way. Since acquisition of this information through traditional methods are generally time-consuming, due to the capability of recording large volumes of data in short time periods, automation of data acquisition sees a growing trend. Terrestrial laser scanners (TLS), particularly LiDAR sensors, have been used in ecology, allowing to reconstruct the 3D structure of vegetation, and thus, infer ecosystem characteristics based on the spatial variation of the density of points. However, the low amount of information obtained per beam, lack of data analysis tools and the high cost of the equipment limit their use. This way, a low-cost TLS (<10k$) was developed along with data acquisition and processing mechanisms applicable in two case studies: an urban garden and a target area for ecological restoration. The orientation of LiDAR was modified to make observations in the vertical plane and a motor was integrated for its rotation, enabling the acquisition of 360 degree data with high resolution. Motion and location sensors were also integrated for automatic error correction and georeferencing. From the data generated, histograms of point density variation along the vegetation height were created, where shrub stratum was easily distinguishable from tree stratum, and maximum tree height and shrub cover were calculated. These results agreed with the field data, whereby the developed TLS has proved to be effective in calculating metrics of structural complexity of vegetation

More than trees: Stand management can be used to improve ecosystem diversity, structure and functioning 20 years after forest restoration in drylands

In Mediterranean drylands, extensive areas have been restored by reforestation over the past decades to improve diversity, soil fertility, and tree natural regeneration, contributing to halting desertification and land degradation. However, evaluating reforestation success usually relies on tree survival, while holistic and long-term evaluations of reforestation success based on ecosystem diversity, structure and functioning are scarce. In this work, we provide the first assessment that combines the evaluation of planted trees and indicators of ecosystem diversity, structure, and functioning in established reforestations with three native Mediterranean species along a climatic gradient. We sampled 43 20-year-old stands with umbrella pine, holm oak and cork oak in Portugal, and tested the effects of tree species composition, stand management (i.e., differences in tree density and shrub cover), and edaphoclimatic conditions, on the size of planted trees, species diversity, structural complexity and indicators of ecosystem functioning related to productivity, soil nutrients and tree natural regeneration. Our results show that, after 20 years of reforestation, stand management was an essential driver of plant diversity and ecosystem functioning. Higher tree density, particularly of oaks, and higher shrub cover improved plant diversity, ecosystem productivity, and oak regeneration. The latter was also improved by structural complexity. Tree composition effects highlighted the importance of pine management to avoid competition. Since we evaluated these reforestations along a climatic gradient, we also conclude that climate influenced pine and holm oak size, ecosystem productivity, and soil C/N. Our research, by being based on assessing the long-term reforestation success in a more holistic way, highlighted the importance of stand management for improving ecosystem diversity and functioning in these restored systems. Practices such as increasing tree density up to ~800 trees/ha and allowing a shrub cover of ca. 30 %, may improve the ecological condition of future and currently reforested areas across the Mediterranean region.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Local-scale factors matter for tree cover modelling in Mediterranean drylands

Forests contribute directly to ecosystem structure and functioning, maintaining biodiversity, acting as a climate regulator and reducing desertification. To better manage forests, it is essential to have high-resolution forest models and appropriate spatial-explicit variables able to explain tree cover at different scales, including the management scale. Most tree cover models rely only on broad-scale variables (>500 m), such as macroclimate, while only few studies include also local-scale variables (<500 m). This study aimed to identify the importance of local-scale factors relative to broad-scale factors and identify the environmental variables at different scales that explain tree cover in oak woodlands in Mediterranean drylands. Sixty sites previously identified as being covered with Holm oak or Cork oak were stratified by precipitation. Normalized Difference Vegetation Index, used here as a surrogate of tree cover, was modelled using simultaneously broad-scale factors (macroclimate) and local-scale factors (microclimatic and edaphic conditions). The percentage of variance explained by local- and broad-scale factors and the effect size of each environmental variable on tree cover was determined for the study site. It was found that local-scale factors and their interaction with broad-scale factors explained more variance than broad-scale factors alone. The most important local-scale factors explaining tree cover were elevation, potential solar radiation, used as a surrogate of microclimatic conditions, and wetness evaluated terrain used as an indicator of water flow accumulation. The main broad-scale factors were related to temperature and precipitation. The effect of some local-scale variables in tree cover seems to increase in areas where water as a limiting factor is more important. This study demonstrates the critical importance of including local-scale factors in multi-scale modelling of tree cover to obtain better predictions. These models will support well-suited forest management decisions, such as reforestation and afforestation plans to reverse evergreen oaks decline in Mediterranean drylands.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Using and Creating Microclimates for Cork Oak Adaptation to Climate Change

In Mediterranean climate regions, climate change is increasing aridity and contributing to the mortality rate of Quercus suber, reducing the success of reforestation efforts. Using and creating microclimates is a recommended climate adaptation strategy that needs research. Our hypothesis is that planting Q. suber in north-facing slopes and water lines results in a higher survival rate than those that are planted in ridges and south-facing slopes. Secondly, our hypothesis is that existing shrubs (in this case, Cistus ladanifer) can be used to create microclimatic sheltering and increase the survival of Q. suber plantations. In experiment 1, we tested the survival of Q. suber plantations in four different topographic conditions. For that, 80 Q. suber plants were planted over four different topographic conditions, where soil probes were installed to monitor soil moisture and temperature. Two years after, the results show an increased survival rate in the north-facing slope and water line when compared to the ridge area (p = 0.032). In experiment 2, we tested if planting in the shade of rows of C. ladanifer increases the survival rate of Q. suber plantations. For that, 1200 Q. suber plants were planted; 600 in a Montado open area with no shade and 600 under the shade of rows of C. ladanifer shrubs. A total of 17 months after plantation, there was a significantly higher survival rate of the shaded plants (p = 0.027). We conclude that microclimates created by topography and shrubs can have a significant impact on the survival of Q. suber plantations and discuss the situations in which these can apply.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Uso da termografia na deteção de avarias

A civilização contemporânea, pelas suas características, é muito exigente em tudo o que diz respeito ao conforto dos edifícios, para trabalho ou habitação, e à necessidade de economizar e racionalizar o uso de energia. A térmica dos edifícios assume, por isso, uma importância acrescida na atividade profissional e no ensino. Para se conduzir ao aperfeiçoamento de soluções na envolvente dos edifícios a este nível, o trabalho aqui realizado centrou-se no estudo do funcionamento da termografia de infravermelhos e da importância da sua utilização na inspeção térmica de edifícios. Descoberta no início do século XIX e desenvolvendo os primeiros sistemas operativos desde a 1ª Guerra Mundial, a fim de determinar heterogeneidades de temperatura superficial, esta técnica não destrutiva permite identificar anomalias que não são visualizadas a olho nu. Com a análise dessas variações de temperatura é possível conhecer os problemas e a localização de irregularidades. Este trabalho baseia-se substancialmente no estudo de edifícios. A análise realizada teve como finalidade executar inspeções termográficas – visuais, com duas abordagens. Por um lado, avaliar salas pertencentes a estabelecimentos de ensino secundário, reabilitadas e não reabilitadas, todas construídas entre as décadas de 60 e 90, com o intuito de diagnosticar patologias construtivas, recorrendo à termografia. Por outro, a análise de edifícios de habitação, com a intenção de avaliar a necessidade de um equipamento complementar às inspeções termográficas – o sistema de porta ventiladora. As inspeções foram regidas pelas diretrizes da norma europeia EN 13187. A termografia é uma técnica importante na realização de ensaios in situ que requerem rapidez de execução, aliada à vantagem de disponibilizar resultados em tempo real, permitindo assim uma primeira análise das leituras no local. A inspeção termográfica complementada com o sistema de porta ventiladora permitiu, também, revelar a importância da necessidade de meios auxiliares em certos casos. A conjugação destas diferentes técnicas permite reduzir a subjetividade da análise in situ e aumentar a fiabilidade do diagnóstico.Modern civilization, by it's characteristics, is very demanding in everything related to comfort in building, either for housing or working, and in the need of energy saving and rationalizing. Thermal performance in buildings has had an increasing importance in professional activity and it's instruction. In order to improve solutions in the building's envelope at this level, the study that has been made focused on how infrared thermography works and in the importance of it's use in building's thermal inspection. Discovered in the early 19th century and having the first operating systems since the first world war, with the objective of determining the heterogeneities in superficial temperature, this non-destructive technic allows the identification of anomalies that are not noticed with naked eye. With the analysis of these temperature variations, it is possible to cognize the problems and the location of irregularities. This study is substantially based on buildings. The analysis that was made had the objective of executing thermal-visual inspections, with two approaches. On one hand, evaluating rooms that belong to highschool buildings, rehabilitated and non-rehabilitated, all constructed between the decades of 60 and 90, with the objective of diagnosing constructive pathologies, relying on thermography. On the other hand, the analysis of residential buildings, aiming to evaluate the necessity of a complementary equipment to thermographic inspections - The blower door test. The inspections were made after EN 13187. Thermographic inspection complemented with the blower door test allowed the revealing of the need of auxiliary means in certain cases. The combination of these diferent techniques allows the reduction of the subjectivity in the in situ analysis, increasing the diagnosis' reliability

Cooking to learn: A digital educational resource for the promotion of curricular integration in primary school

Present results of Cooking to Learn, a digital educational resource which aims at promoting an integrated development of skills of students attending the 3rd grade of Primary School (age 8/9).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Local-scale factors matter for tree cover modelling inMediterranean drylands

Forests contribute directly to ecosystem structure and functioning, maintaining biodiversity, acting as a climate regulator and reducing desertification. To better manage forests, it is essential to have high-resolution forest models and appropriate spatial-explicit variables able to explain tree cover at different scales, including the management scale. Most tree cover models rely only on broad-scale variables (>500 m), such as macroclimate, while only few studies include also local-scale variables (<500 m). This study aimed to identify the importance of local-scale factors relative to broad-scale factors and identify the environmental variables at different scales that explain tree cover in oak woodlands in Mediterranean drylands. Sixty sites previously identified as being covered with Holm oak or Cork oak were stratified by precipitation. Normalized Difference Vegetation Index, used here as a surrogate of tree cover, was modelled using simultaneously broad-scale factors (macroclimate) and local-scale factors (microclimatic and edaphic conditions). The percentage of variance explained by local- and broad-scale factors and the effect size of each environmental variable on tree cover was determined for the study site. It was found that local-scale factors and their interaction with broad-scale factors explained more variance than broad-scale factors alone. The most important local-scale factors explaining tree cover were elevation, potential solar radiation, used as a surrogate of microclimatic conditions, and wetness evaluated terrain used as an indicator of water flow accumulation. The main broad-scale factors were related to temperature and precipitation. The effect of some local-scale variables in tree cover seems to increase in areas where water as a limiting factor is more important. This study demonstrates the critical importance of including localscale factors in multi-scale modelling of tree cover to obtain better predictions. These models will support well-suited forest management decisions, such as reforestation and afforestation plans to reverse evergreen oaks decline in Mediterranean drylands