A Fabry-Perot interferometer with quantum mirrors: nonlinear light transport and rectification

Optical transport represents a natural route towards fast communications, and it is currently used in large scale data transfer. The progressive miniaturization of devices for information processing calls for the microscopic tailoring of light transport and confinement at length scales appropriate for the upcoming technologies. With this goal in mind, we present a theoretical analysis of a one-dimensional Fabry-Perot interferometer built with two highly saturable nonlinear mirrors: a pair of two-level systems. Our approach captures non-linear and non-reciprocal effects of light transport that were not reported previously. Remarkably, we show that such an elementary device can operate as a microscopic integrated optical rectifier

Optimal irreversible stimulated emission

We studied the dynamics of an initially inverted atom in a semi-infinite waveguide, in the presence of a single propagating photon. We show that atomic relaxation is enhanced by a factor of 2, leading to maximal bunching in the output field. This optimal irreversible stimulated emission is a novel phenomenon that can be observed with state-of-the-art solid-state atoms and waveguides. When the atom interacts with two one-dimensional electromagnetic environments, the preferential emission in the stimulated field can be exploited to efficiently amplify a classical or a quantum state.Comment: 9 pages, 6 figure

Estudo populacional do veado (Cervus elaphus L.) no nordeste transmontano

Mestrado em Ecologia, Biodiversidade e Gestão de EcossistemasO ressurgimento do veado (Cervus elaphus L.) no Nordeste Transmontano, decorrente dos repovoamentos efectuados na Reserva Regional de Caza “Sierra de la Culebra” (Zamora, Espanha) durante a década de 1970, bem como o progressivo aumento do número de efectivos e expansão geográfica verificados ao longo dos anos na região, têm conduzido a uma crescente preocupação no que se refere à conservação, gestão e aproveitamento cinegético deste recurso natural, visto ser uma espécie de inegável valor ecológico e sócio-económico. A definição de estratégias que visem a manutenção e a gestão sustentada da população de veados na Zona de Caça Nacional da Lombada/Parque Natural de Montesinho (Distrito de Bragança, Portugal) deve passar necessariamente por um conhecimento prévio e continuado da situação populacional e das relações da espécie com o meio em que se insere. Neste sentido, os objectivos deste estudo foram: estimar as densidades de veado na área norte (12.000 ha) da ZCN da Lombada através da aplicação de duas metodologias de observação directa (transectos lineares e pontos fixos); caracterizar a estrutura/composição da população; estudar e analisar os padrões de uso do habitat e actualizar a informação referente à área de distribuição da espécie na região. Os resultados obtidos durante as diferentes fases deste estudo confirmaram um crescimento populacional e um aumento da distribuição espacial da espécie no nordeste português relativamente aos dados conhecidos para a última década. Apesar da baixa precisão de algumas estimativas e da discrepância verificada nos valores de densidade média obtidos nas diferentes fases de amostragem realizadas, poder-se-á afirmar que a densidade média real para a área de estudo deverá aproximar-se da estimativa obtida no Inverno de 2009 mediante a aplicação da amostragem de distâncias (Distance sampling) nos transectos lineares, mais precisamente 3,26 veados/100 ha (IC 95% = 2,27 – 4,70). Relativamente a outros parâmetros populacionais, foi possível determinar, para um conjunto de três períodos, um rácio macho/fêmea médio de 0,74 (IC 95% = 0,64 – 0,84), o qual evidencia uma boa situação geral na relação entre sexos, e uma taxa média de recrutamento de crias de 0,37 (IC 95% = 0,29 – 0,44), valor este que reflecte uma produtividade que se pode considerar entre baixa a moderada, quando comparada com outros valores ao nível europeu. No que diz respeito à expansão geográfica da espécie no Parque Natural de Montesinho, verificou-se um incremento na ordem dos 30% da área de distribuição entre os anos de 2002 e de 2008. Tendo em consideração a composição da paisagem na área da ZCN da Lombada/Parque Natural de Montesinho e a importância relativa dos diferentes tipos de habitat para a espécie, pode dizer-se que a região, em termos globais, reúne as condições necessárias para a manutenção e proliferação do veado. ABSTRACT: The reappearance of red deer (Cervus elaphus L.) in the north-east of Trás-os-Montes, due to deer releases in the “Sierra de la Culebra” Regional Hunting Reserve (Zamora, Spain) during the 70s, as well as the population growth and geographic expansion observed throughout the last years in this region, have lead to an increasing concern in relation to conservation, management and game exploitation of this natural resource, given its undeniable ecological and socio-economic value. The definition of strategies for the conservation and sustainable management of red deer population in Lombada´s National Hunting Reserve/Montesinho Natural Park (Bragança, Portugal) must necessarily include a previous and continuous knowledge about population situation and species relationship with the surrounding environment. The aims of this study were to estimate red deer densities in the northern area (12.000 ha) of Lombada´s National Hunting Zone using two different methods (line transects and vantage points); to characterize population structure and composition; to understand habitat use patterns and to update data about population distribution area in the region. The results obtained during the different stages of this study showed an increase in the red deer population density and in geographic range, when compared to available data referring to last decade. Despite the low precision of some estimates and the divergence in the average density calculated during the different phases of this study, we can affirm that the real average density value for surveyed area must be close to 3.26 deer/100 ha (95% CI = 2.27 – 4.70), which was the value estimated during the winter of 2009 using a line transect sampling scheme. In relation to other red deer population parameters, it was possible to calculate, for three periods, an average sex-ratio (male/female) of 0.74 (95% CI = 0.64 – 0.84), which is near a 1:1 proportion, and an average calf recruitment rate of 0.37 (95% CI = 0.29 – 0.44), a value that reflects a low to moderately productive population, when compared to other values in the European context. In terms of distribution area in the Montesinho Natural Park, it was possible to observe an increase in population geographic range of approximately 30% between 2002 and 2008. Taking into account the landscape characteristics throughout Lombada´s National Hunting Zone/Montesinho Natural Park area and the relative importance of the different habitats for the species, it can be argued that, as a whole, the region provides good conditions for survival, maintenance and proliferation of red deer population

Ecología y condición física del ciervo rojo en la Península Ibérica: implicaciones para la gestión

Doutoramento em BiologiaThe red deer (Cervus elaphus) is currently one of the most widespread and abundant wild ungulates in the Iberian Peninsula and is extremely important both ecologically, as a key species for the functioning of the ecosystems, and economically, as a major game species. In Iberia, red deer populations are subjected to different management systems that may affect the physical condition of the individuals, with further consequences for population dynamics. Studies investigating the effects of management practices and environmental conditions on the performance of red deer are still rare regarding Mediterranean ecosystems. Much of the knowledge concerning the ecology of red deer and the impact of management on its physical condition is based on studies conducted in northern and central regions of Europe, where climatological features and management practices differ from those observed in the Mediterranean areas of Iberia. Studies on a biogeographical scale can provide important insights into the relationships between species and a particular environment and contribute to the development of more targeted and appropriate management practices. The optimisation of sampling procedures and the fine-tuning of pre-existing analytical techniques are also fundamental to a more cost-effective monitoring and, therefore, are of enormous value to wildlife managers. In this context, the main aims of this thesis were: 1) to optimise the procedures used to assess the physical condition of red deer; and 2) to identify relevant management and environmental factors affecting the nutritional condition and stress physiology of red deer in the Mediterranean ecosystems of Iberia, as well as any potential interactions between those factors. Two studies with a methodological focus, presented in the first part of the thesis, demonstrated that the physical condition of red deer can be evaluated more simply, using more cost- and time-effective procedures than those traditionally used: i) it was shown that only one kidney and its associated fat is enough to assess nutritional condition in red deer; and ii) the feasibility of using near infrared spectroscopy to predict the concentrations of stress hormone metabolites was demonstrated using faeces of red deer for the first time. Subsequently, two large-scale observational studies, conducted in representative red deer populations found in Mediterranean Iberia, highlighted the importance of considering seasonal environmental variations and variables related to hunting management practices to better understand the nutritional and physiological ecology of red deer. High population densities had adverse effects on the nutritional condition of the deer and were associated with increased stress levels in natural populations without supplementary feeding. Massive hunting events involving the use of hounds were also identified as a potential source of chronic stress in red deer. The research presented in this thesis has clear implications regarding the management and monitoring of red deer populations in Mediterranean environments and is intended to help wildlife managers to implement more effective monitoring programmes and sustainable management practices.O veado (Cervus elaphus) é, atualmente, uma das espécies de ungulados silvestres mais abundantes na Península Ibérica. É também uma espécie extremamente importante em termos ecológicos, por ser um elemento chave para o funcionamento dos ecossistemas, e socioeconómicos, por ser uma espécie de caça maior emblemática e altamente valorizada. Na Ibéria, as populações de veados estão sujeitas a diferentes práticas de gestão que podem afetar a condição física dos indivíduos de diferentes formas e, por conseguinte, determinar a sua dinâmica. Apesar da importância desta espécie, os estudos sobre os efeitos da gestão cinegética e das condições ambientais nos indicadores da sua condição física são ainda escassos nos ecossistemas mediterrânicos. Grande parte do conhecimento sobre a ecologia do veado e sobre o impacto da sua gestão cinegética é baseado em estudos realizados em regiões do norte e centro da Europa, onde as características climáticas e os sistemas de gestão diferem daqueles existentes nos ambientes mediterrânicos da Península Ibéria. Os estudos realizados a uma escala biogeográfica podem ser bastante úteis para compreender as relações das espécies com o ambiente, e podem contribuir para o desenvolvimento de práticas de gestão mais específicas e adequadas às necessidades de gestão. A otimização de procedimentos de amostragem e do uso de técnicas analíticas é também essencial para uma monitorização mais eficaz das populações silvestres em termos de tempo e custos associados e, portanto, é uma tema de grande interesse para gestores de fauna selvagem. Neste contexto, os principais objetivos desta tese foram: 1) otimizar os métodos usados para avaliar a condição física do veado; e 2) identificar os fatores de gestão cinegética e ambientais que afetam o estado nutricional e a fisiologia do stress do veado nos ecossistemas mediterrânicos da Ibéria, assim como investigar possíveis interações entre esses fatores. Dois estudos de cariz metodológico, apresentados na primeira parte desta tese, demonstraram que a condição física do veado pode ser avaliada usando procedimentos mais simples e rentáveis do que aqueles normalmente utilizados: i) demonstrou-se que o estado nutricional do veado pode ser avaliado usando apenas um rim e a sua gordura perirrenal; ii) provou-se, pela primeira vez, a viabilidade da espectroscopia no infravermelho próximo para estimar concentrações de metabólitos de hormonas de stress usando fezes de veado. Posteriormente, dois estudos observacionais, realizados em diferentes populações de veados representativas da região mediterrânica ibérica, evidenciaram a importância de considerar as variações ambientais sazonais e as variáveis de gestão cinegética para compreender a ecofisiologia e a ecologia nutricional do veado. Observou-se que as densidades populacionais elevadas afetaram de forma negativa o estado nutricional dos veados e estiveram também associadas a níveis de stress mais elevados em populações naturais sem alimentação suplementar. Para além disto, verificou-se que a realização de eventos de caça massivos com matilhas pode ser um fator de stress crónico nas populações de veados. Os resultados obtidos no âmbito desta tese têm diversas implicações no que diz respeito à monitorização e gestão das populações de veados nos ambientes mediterrânicos. Espera-se que os estudos aqui apresentados ajudem os gestores de fauna silvestre a implementar programas de monitorização populacional mais eficazes e práticas de gestão mais sustentáveis.El ciervo rojo (Cervus elaphus) es actualmente uno de los ungulados silvestres más abundantes de la Península Ibérica. Es una especie con una elevada importancia ecológica, siendo un elemento clave en la dinámica de los ecosistemas mediterráneos, y presenta un gran valor socioeconómico, al ser una especie de caza mayor emblemática y muy apreciada. En el territorio peninsular, las poblaciones de ciervos están sometidas a diferentes sistemas de manejo que pueden modular la condición física de los individuos y, consecuentemente, determinar la dinámica de sus poblaciones. Pese a la relevancia de esta especie, aun son escasos los estudios sobre los efectos de la gestión cinegética y de las condiciones ambientales en los indicadores de su condición en los ecosistemas mediterráneos. La mayor parte del conocimiento sobre la ecología de esta especie y sobre el impacto de su gestión cinegética se basa en estudios realizados en regiones del norte y centro de Europa, donde las características climáticas y sistemas de manejo son diferentes a los presentes en los ambientes mediterráneos de la Península Ibérica. Los estudios realizados a una escala biogeográfica pueden ser muy útiles para comprender las relaciones de las especies con el ambiente, y pueden contribuir al desarrollo de prácticas de manejo más especificas y adecuadas a las necesidades de gestión. La optimización de procedimientos de muestreo y la puesta a punto de técnicas analíticas son también de gran importancia para una monitorización más eficaz de las poblaciones silvestres en términos de tiempo y costes asociados y, por consiguiente, son temas de gran interés para los gestores de la fauna silvestre. En este contexto, los objetivos principales de esta tesis doctoral fueron: 1) optimizar los métodos usados para evaluar la condición física del ciervo; y 2) identificar los factores de manejo y ambientales que afectan el estado nutricional y la fisiología del estrés del ciervo en los ecosistemas de la Iberia mediterránea, así como estudiar las posibles interacciones entre dichos factores. Dos estudios con un enfoque metodológico, presentados en la primera parte de esta tesis, demostraron que la condición física del ciervo se puede valorar usando procedimientos más sencillos y rentables que los usados tradicionalmente: i) se ha demostrado que el estado nutricional del ciervo se puede evaluar usando solamente un riñón y su grasa perirrenal; y ii) se comprobó, por primera vez, la viabilidad de la espectroscopia en el infrarrojo cercano para estimar las concentraciones de metabolitos de hormonas de estrés usando heces de ciervo. Posteriormente, dos estudios observacionales basados en poblaciones de ciervo representativas de la Iberia mediterránea evidenciaron la importancia de considerar las variaciones ambientales estacionales y las variables de manejo cinegético para comprender la ecofisiología y la ecología nutricional del ciervo. Se observó que las densidades poblacionales elevadas afectan de forma negativa al estado nutricional de los ciervos y éstas se asociaron con niveles de estrés más elevados en poblaciones naturales sin suplementación alimentaria. Además, se verificó que los eventos de caza masivos con rehalas pueden representar un factor de estrés crónico en las poblaciones de ciervos. Los resultados obtenidos en esta tesis tienen implicaciones en lo que respecta a la monitorización y gestión de las poblaciones de ciervos en ambientes mediterráneos, y se espera que los estudios aquí presentados ayuden a los gestores de fauna silvestre a implementar programas de monitorización más eficaces y prácticas de gestión más sostenibles

Universal optimal broadband photon cloning and entanglement creation in one dimensional atoms

We study an initially inverted three-level atom in the lambda configuration embedded in a waveguide, interacting with a propagating single-photon pulse. Depending on the temporal shape of the pulse, the system behaves either as an optimal universal cloning machine, or as a highly efficient deterministic source of maximally entangled photon pairs. This quantum transistor operates over a wide range of frequencies, and can be implemented with today's solid-state technologies.Comment: 5 pages, 3 figure

Caracterização e classificação de solos do Município de Santo Antônio do Tauá, Estado do Pará.

bitstream/item/106417/1/Oriental-Doc181.pdfAnexo 2 mapas: Mapa de cobertura vegetal e uso da terra do Município de Santo Antônio do Tauá ? Pará; Mapa de solos do Município de Santo Antonio do Tauá - Pará

Zoneamento agroecológico do município de Monte Alegre, Estado do Pará.

O presente trabalho foi realizado no município de Monte Alegre, Para, que possui uma área de 20.400Km e esta localizado na região noroeste do Estado do Para, mesorregião do Baixo Amazonas, Microrregião de Santarém, foi executado pela Embrapa Amazônia Oriental, em parceria com a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais-CPRM, Prefeitura Municipal de Monte Alegre e Secretaria Estadual de Agricultura, em cumprimento as metas do Programa de Integração Mineral em Municípios da Amazônia-PRIMAZ, coordenado pela CPRM. Para confecção dos mapas de solos e aptidão agrícola das terras, nas escalas 1:250.000, foram utilizadas imagens de satélite Landsat-5, na composição colorida 5R4G3B e, mosaicos semicontrolados de radar, adotando-se os procedimentos metodológicos normativo da Embrapa para levantamentos pedológicos. As determinações analíticas foram feitas no Laboratório de Analises de Solos da Embrapa Amazônia Oriental, Adotando-se a metodologia preconizada no Manual de Métodos de Analises de Solos. Para elaboração do Zoneamento Agroecológico, foram utilizados os critérios interpretativos adotados no Delineamento Macroecológico do Estado de Goiás, Região Nordeste, editado pelo IBGE. O objetivo especifico do trabalho e apresentar dados técnicos que sirvam como subsídios, principalmente, aos órgãos governamentais, no que concerne ao planejamento de ocupação da região.bitstream/item/61672/1/Oriental-Doc9.pd

Avaliação da aptidão agrícola das terras do Município de Cametá, Estado do Pará.

bitstream/item/57377/1/CPATU-Doc130.pd

Zoneamento agroecológico do município de Tracuateua, Estado do Pará.

bitstream/item/61764/1/Oriental-Doc15.pdfAnexo: Mapa de solos; Mapa de aptidão agrícola das terras; Mapa de zoneamento agropecuário

Avaliação da aptidão agrícola das terras do Campo Experimental de Ouro Preto d'Oeste - Rondônia.

bitstream/item/61857/1/Oriental-Doc20.pd