Ecologia

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    Influência de diferentes concentrações do rejeito da mineração do lítio sobre a emergência e o desenvolvimento de quatro espécies de leguminosas forrageiras
    (Universidade Federal de Viçosa, 2023-08-03) Scutari, Victor de Paula; Ribeiro, Cleberson; http://lattes.cnpq.br/5171453034499272
    A utilização do lítio em baterias cresceu juntamente com a necessidade de sua extração do ambiente, aumentando assim a preocupação com a contaminação ambiental gerada pela mineração e seus rejeitos. Neste contexto, a utilização de plantas pioneiras para a revegetação e a recolonização de áreas afetadas pela mineração vêm sendo estudada, buscando identificar espécies que apresentam altos índices de fixação de plântulas e desenvolvimento em substratos antropizados. Dentre as espécies vegetais, as leguminosas forrageiras apresentam grande destaque devido a sua importância na fixação de nitrogênio no solo e resistência a condições de solos pobres com baixa fertilidade. Assim, o objetivo deste trabalho foi entender como diferentes concentrações do rejeito da mineração do lítio influenciam na emergência e no desenvolvimento de quatro espécies de leguminosas forrageiras já utilizadas em processos de revegetação destas áreas, sendo elas: Crotalaria juncea, Cajanus cajan, Lupinus albus e Canavalia ensiformis. Para os experimentos foram utilizados quatro grupos de substratos: 1) Grupo Solo: solo natural; 2) Grupo Rejeito: rejeito da mineração do lítio; 3) Grupo Solo+Rejeito: solos natural e rejeito da mineração do lítio 1:1 (v/v); 4) Grupo Pilha: 80% rejeito da mineração do lítio (parte inferior) e 20% solo natural (parte superior). O teste de emergência teve duração de 31 dias com contagem de indivíduos emergidos diariamente. Para isso os tratamentos foram montados com 5 kg do substrato seco distribuídos em quatro bandejas e cada tratamento continha 100 sementes de cada uma das quatro espécies vegetais. Para o teste de crescimento foram montados 96 vasos, sendo 24 para cada tratamento. As quatro espécies vegetais foram organizadas em seis repetições por tratamentos e foram mantidas em casa de vegetação por 52 dias. Todos indivíduos tiveram suas raízes e partes aéreas medidas e ainda as raízes escaneadas para obtenção dos valores de número de pontas de raiz, número de bifurcações e volume da raiz (cm3). Os tratamentos Pilha e Rejeito apresentaram menores valores de porcentagem de emergência (E%) para as espécies C. juncea, C. cajan e C. ensiformis, enquanto L. albus apresentou E% superiores a 60% em todos os tratamentos. Quanto aos parâmetros morfométricos, para o tratamento rejeito as espécies C. juncea, C. cajan e C. ensiformes apresentaram menores valores tanto no desenvolvimento das raízes quanto da parte aérea. Por outro lado, os tratamentos Solo+Rejeito e Pilha mitigaram os efeitos negativos na massa seca e no comprimento da parte aérea de C. juncea e C. ensiformes. A espécie L. albus apresentou maiores valores para todos os parâmetros analisados nos tratamentos que apresentavam rejeito da mineração do lítio. Os indivíduos de C. cajan acondicionados nos tratamentos com rejeito apresentaram menores valores para todos os parâmetros, indicando o desenvolvimento desfavorável neste substrato. Assim, com base nas análises deste trabalho, podemos considerar as espécies L. albus e C. ensiformis como potenciais espécies para projetos de revegetação e recolonização de áreas afetadas pela mineração do lítio. Palavras-chave: Revegetação; Restauração; Baterias Lítio-ion; Recolonização, Germinação.
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    Impactos do rompimento da barragem de Fundão - Mariana (MG) na comunidade de macroinvertebrados bentônicos da bacia do Rio Doce
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-02) Rothe-Neves, Moana Teixeira; Sperber, Carlos Frankl; http://lattes.cnpq.br/4293196932595595
    Nos ecossistemas aquáticos habitam macroinvertebrados bentônicos, com diferentes funções ecológicas, densidades e riquezas. A qualidade e disponibilidade de recursos alimentares, a qualidade da água e o tipo de habitat disponíveis determinam a composição de suas comunidades. O rompimento da barragem de rejeitos da SAMARCO/BHP Billiton/Vale, em Mariana (MG), resultou no maior desastre ambiental do Brasil e um dos maiores desastres sociotécnicos do mundo, causando diversos impactos socioeconômicos e ambientais. Aqui investigamos o efeito da enxurrada de rejeitos, liberada pelo colapso da barragem, sobre os macroinvertebrados bentônicos no rio Doce, testando as seguintes hipóteses: (1) o rejeito alterou as condições ambientais, que por sua vez afetaram as comunidades de macroinvertebrados bentônicos; (2) o rejeito reduziu diretamente a riqueza e a abundância, alterando a composição das comunidades de macroinvertebrados bentônicos; e (3) o rejeito alterou a estrutura das comunidades de macroinvertebrados bentônicos, alterando o padrão de acúmulo de riqueza em resposta à abundância local destes organismos. Para avaliar o efeito do rejeito, comparamos nove locais por onde passou a onda de rejeitos (afetados), ao longo da calha do rio Doce, e seis locais que não receberam a onda de rejeitos (controle), em rios afluentes do rio Doce. Os locais por onde os rejeitos passaram apresentaram menor riqueza de macroinvertebrados bentônicos, mas a abundância, equitatividade e composição de macroinvertebrados não diferiram entre os locais afetados e controle. Nossos resultados indicam que os rejeitos liberados pelo rompimento da barragem da SAMARCO levaram a uma redução de longo prazo na riqueza de macroinvertebrados bentônicos, apesar da manutenção de outros parâmetros da comunidade. Nenhuma variável ambiental afetou a riqueza de macroinvertebrados, exceto a passagem dos rejeitos, que mostra um impacto direto e duradouro do rompimento da barragem na biota aquática do rio Doce.
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    Metals concentration in freshwater fish from Doce River and the influences of the Samarco’s Dam collapse, Mariana, Brazil
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-12) Ferreira, Frederico Fernandes; Sperber, Carlos Frankl; http://lattes.cnpq.br/3300131731184184
    The Rio Doce basin is located in southeastern Brazil, in the states of Minas Gerais (MG) and Espírito Santo (ES). The basin is characterized by intense economic activity, which, added to the high population density and historical processes of extractivism, makes it one of the Brazilian drainages most impacted by human activities. With the disposal of domestic sewage, agricultural and industrial inputs in the channel of the Doce River and its tributaries, violations of water quality parameters such as total phosphate and fecal coliforms are historically recorded for the basin. The collapse of the SAMARCO dam threw 62 tons of tailings into the Doce River channel. Covering fish microhabitats, foraging and breeding areas, aggravating the state of degradation of the basin and modifying the physical and chemical characteristics of the river bed sediment. The tailings avalanche turned over the river bottom, resuspending the sediment and bio making available metals that were previously trapped in lower river layers. The composition of the tailings is mainly silica and iron oxides, but studies indicate high levels of other elements such as Aluminum, Arsenic and Manganese. Thus, the tailings contributed directly and indirectly to the mobilization of metals for the aquatic biota. Bioaccumulation within fish and biomagnification of metals in the food chain can generate irreversible impacts on aquatic biota given its persistence in biota, not being decomposed, increasing its toxicity. Our results indicate mercury biomagnification and bioaccumulation of several elements such as arsenic and mercury, for several of the studied species, and the result varies in an interspecific way. Some species are more subject to bioaccumulation, among them those with piscivorous and benthic habits stand out. These groups should be a priority target for monitoring the concentrations of metals in the ichthyofauna with a focus on food security and maintenance of fish communities in the basin. Among the tributaries studied, the Gualaxo do Norte and Carmo rivers deserve special attention, mainly due to the high mercury values recorded for the region's ichthyofauna. The historic gold extraction process in the region and the leaching and contamination of aquatic biota makes these tributaries the main target for monitoring and bioremediation studies. Keywords: Fish. arsenic. Mercury. Bioaccumulation. Trophic level.
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    Uso do solo na bacia do rio Doce: relações com o clima e com o desastre da SAMARCO/BHP Billiton/VALE
    (Universidade Federal de Viçosa, 2022-04-19) Neves, Danilo de Souza; Sperber, Carlos Frankl; http://lattes.cnpq.br/6053290478235750
    As mudanças na paisagem associadas a dinâmica de uso do solo, são resultado de forças motrizes atuantes neste mesmo espaço, desde o clima, a disponibilidade de recursos, até os interesses econômicos. Na bacia hidrográfica do rio Doce, que abrange os estados de Minas Gerais e Espirito Santo, além do jogo de forças que delinearam o processo de ocupação e consequente degradação ambiental a partir do século XVI, a lógica capitalista, e mais especificamente o setor de mineração, foram responsáveis pelo maior desastre ambiental da história do Brasil, caracterizado pelo rompimento da barragem do Fundão em Mariana, no dia 5 de novembro de 2015. Buscamos caracterizar a dinâmica de uso do solo na bacia do rio Doce entre 2012 e 2019 e identificar possíveis relações com o desastre da SAMARCO e as características climáticas da região. Utilizamos dados de uso do solo obtidos na plataforma MapBiomas (coleção 5.0) para os 226 municípios que compõem a bacia do rio Doce, comparando antes (2012-2015) e após (2016-2019) o desastre. Avaliamos forças motrizes antrópicas (extensão de rodovias e área urbana dentro de cada município) e naturais (declividade média, temperatura e precipitação média anual para cada município), como variáveis explicativas das transições de uso do solo, de “Uso Agropastoril” para “Cobertura Vegetal” (abandono de atividade agropastoril) e vice-versa (expansão agropastoril). Antes do desastre (2012 – 2015) os municípios às margens do rio Doce (adjacentes) apresentaram precipitação e temperatura média anual como vetores motrizes positivos (maior abandono agropastoril), e efeito inverso no caso de precipitação, ou não significativo no caso de temperatura nos municípios “não adjacentes” ao rio Doce. No período após o desastre (2016 – 2019), desapareceram as diferenças entre municípios “adjacentes” e “não adjacentes” à calha do rio Doce: tanto precipitação como temperatura média anual tiveram efeito negativo (redução) nas transições de abandono agropastoril. Não houve diferença nos vetores motrizes das transições de “Cobertura Vegetal” para “Uso Agropastoril” (expansão agropastoril), entre municípios “adjacentes” e “não adjacentes” à calha do rio Doce. Mas detectamos uma mudança quase completa entre os vetores motrizes da transição “expansão agropastoril” entre antes (2012 – 2015) e após (2016 – 2019) o desastre da SAMARCO. Antes do desastre havia um efeito negativo da precipitação e temperatura (menor expansão agropastoril), após o desastre desapareceram estes dois vetores e surgiram um efeito positivo da declividade (expansão de atividades agropastoris para áreas mais íngremes) e negativo de área urbana nos municípios (diminuição da expansão agropastoril nos municípios com maior área urbana). Nos dois períodos detectamos efeito positivo da extensão de rodovias no município sobre a expansão das atividades agropastoris. Nossos resultados mostraram como a combinação de forças motrizes naturais e antrópicas, foram responsáveis pela manutenção da cobertura vegetal ou pelo abandono de atividades agropastoris na bacia do rio Doce. Acreditamos que a interdisciplinaridade, entre ciências como a ecologia e a geografia, com ênfase na interação entre seres humanos e a natureza são capazes de juntas propor soluções para problemas ecológicos e sociais, dando subsídios para tomada de decisões sobre o uso do solo, e principalmente na criação de políticas públicas para as regiões e grupos familiares mais vulneráveis. Palavras-chave: Uso do solo. Rompimento. Ecologia de paisagens. Forças motrizes. Paisagem.
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    Benefits from ants to plants with a special scrutiny on protection against herbivory: a revisit on the Cecropia-Azteca system
    (Universidade Federal de Viçosa, 2019-04-01) Gomes, Inácio José de Melo Teles e; Campos, Ricardo Ildefonso de; http://lattes.cnpq.br/2001338171831035
    Mutualism and herbivory are antagonic ecologic relations. Mutualism is an interaction with mutual benefits for the involved species. Herbivory, on the other hand, is a predation interaction, in which a herbivore species benefits feeding on a usually impaired plant. Both interactions are found in myrmecophytic systems. In such mutualistic systems, plants offer shelter and food to ants, that, in exchange, benefit plants through many mechanisms, being herbivory protection the most evident. In parallel, plants can also use other strategies, like the production of chemical compounds and morphological structures. Moreover, plant physical and physiological responses to herbivory can change throughout its development. Our aim was to investigate all the known potential benefits from ants to plants. In addition, we addressed the effects of herbivory on plant growth along its ontogenetic development. Through an long-term experiment, we monitored Cecropia glaziovii individuals during 54 months. We collected data monthly on plant growth, herbivory, nutrition, investiment in chemical and physical defenses and colonization by ants. We showed here that Azteca muelleri ants benefit their host plants growth via protection against herbivores and pathogens, nutrition and energy saving from other defensive strategies. Moreover, herbivory only impairs plants in the phase after the ant colonization. Here, we conclusively demonstrate the beneficial effects of ants to plants, beyond the classic herbivory protection. In addition, we showed that plant ontogenetic stage is determinant to its response to herbivory.
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    Qualidade da água de riachos avaliadas através da comunidade de macroinvertebrados bentônicos
    (Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-31) Penteado, Pierre Rafael; Pasa, Rubens; http://lattes.cnpq.br/5180371931037695
    Os sistemas lóticos do bioma cerrado estão sujeitos a impactos antrópicos de diferentes origens e intensidades, como urbanização, agropecuária e mineração, que causam poluição, barramentos, assoreamentos e perda da mata ripária. O objetivo deste trabalho foi avaliar qualidade de água e condições ecológicas de cursos d’água do Cerrado. Como método, utilizamos uma abordagem integrada entre avaliação das condições ambientais através do estudo da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, protocolos visuais de avaliação das condições físicas dos riachos e mata ripária e análises físico-químicas da água. Na bacia do Alto Rio Paranaíba, avaliamos quatro pontos perturbados e quatro pontos de referência para desenvolvimento de um índice multimétrico, baseado na comunidade de macroinvertebrados bentônicos. Cinco métricas integram o índice final (abundância relativa de Odonata, abundância relativa de EPT, riqueza de organismos temporariamente aderidos ao substrato, abundância relativa de raspadores e índice BMWP-Monteiro), que foi aplicado com sucesso em outros seis pontos amostrais intermediariamente perturbados. Com robustez suficiente para distinguir diferentes graus de perturbação dos riachos, aliado a sua facilidade de aplicação, este índice multimétrico poderá facilitar futuros diagnósticos e monitoramentos. Na bacia do Rio Paranaíba, realizamos um diagnóstico da bacia do Rio São Marcos, com o objetivo de avaliar se o uso de solo predominantemente agrícola têm indicadores inferiores da qualidade de água e da mata ripária em comparação com ambiente natural. Apesar de todos os indicadores apontarem impactos em áreas com uso de solo para agropecuária, essa diferença pouco acentuada. Na bacia do Rio Paracatu, mineração e irrigação para agricultura são grandes ameaças. Em quatro pontos amostrais foram encontrados diferentes contaminantes: quatro metais pesados com concentração acima do permitido pela legislação vigente: Cu, Fe, Al e As, porém apenas este último dá indícios de impacto negativo na diversidade de macroinvertebrados bentônicos. Biomonitoramento é recomendado para as áreas críticas afetadas pela mineração.
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    Distribuição das formigas cultivadoras de fungo Mycetophylax endêmicas de restinga: modelagem de nicho e efeito do solo na distribuição
    (Universidade Federal de Viçosa, 2018-07-19) Silva, Ana Beatriz Borges da; Cardoso, Danon Clemes; http://lattes.cnpq.br/3492266816184909
    O conhecimento sobre a distribuição geográfica das espécies e as interações entre fatores abióticos e bióticos são um dos aspectos fundamentais para testar premissas ecológicas sobre o nicho, condições ideais de ocorrência e adaptação. Estas informações são base para a compreensão de padrões que atuam e sustentam a distribuição das espécies. Atualmente a modelagem de distribuição potencial de espécies (MDP) realizada através do mapeamento da biodiversidade é uma importante ferramenta para elaboração de estratégias de conservação. As formigas são organismos altamente plásticos no que concerne a distribuição espacial, comportamentos e hábitos de vida. O gênero Mycetophylax (Myrmicinae-Attini) possui 21 espécies, das quais três são endêmicas de restingas (Mycetophylax conformis, Mycetophylax morschi e Mycetophylax simplex). Assim, o presente estudo visou modelar a distribuição potencial destas espécies utilizando seis algoritmos para elaboração do mapa consenso final de cada espécie, com o intuito de averiguar a adequabilidade ambiental de M. conformis, M. morschi e M. simplex, endêmicas de restingas. Além da modelagem de distribuição potencial, realizamos análises para a observação entre a ocorrência destas espécies endêmicas, com as categorias granulométricas da areia predominante da praia ou região em que estas espécies possuem registro. Os resultados gerados pelos mapas de consenso delinearam áreas de adequabilidade que extrapolam as áreas de registro de ocorrência destas três espécies. Os resultados granulométricos dos solos, indicaram que as categorias granulométricas dominantes são representadas por areias médias e areias finas para a maioria das praias analisadas, sendo que as areias da região Nordeste apresentam granulometrias heterogêneas e areias das regiões Sudeste e Sul, categorias homogêneas tendenciado para predominância de grãos finos. As espécies responderam a seis categorias granulométricas, foi observado a especificidade das categorias granulométricas correlacionadas a distribuição destas. A distribuição da espécie M. conformis se correlaciona a solos com predominância de grânulos e areia grossa; M. simplex se distribui por solos com predominância de areias finas e muito finas; M. morschi apresenta a distribuição em todas categorias e possui maior amplitude de ocorrência em toda costa brasileira, mas tende a ocorrer em granulometrias médias e finas. Conclui-se que as abordagens utilizadas, sendo a modelagem de nicho e análise granulométrica do solo, elucidaram questões e forneceram importantes dados de fatores abióticos que integram as condições de habitats favoráveis à distribuição. Esse conjunto de características edáficas e climáticas são elementos que compõe a estrutura ecológica das espécies e seu habitat, portanto podem ser utilizados como fomento a discussão e tomadas de decisões que visem planos de conservação de espécies, endêmicas e todo o ecossistema de restinga.