Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

ABSTRACT: The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

RESUMO: A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

The first record of Bergamina lineolata (Chydoridae; Aloninae) from Colombia

Abstract The Neotropical freshwater cladoceran Bergamina lineolata (Sars, 1901) was found in a small temporal pond in the Magdalena department. Hitherto, it has been reported in Brazil and El Salvador. It was originally described as Alonella lineolata by Sars, 1901 from Brazil and then placed to the genus Bergamina by Elmoor-Loureiro et al. (2013). This is the first record of this species in Colombia. B. lineolata can be identified by a unique combination of characters including: 1) a remarkably large and oblong postabdomen, with three denticles on distal corner; 2) basal spine of the claw very short, length less than the half claw diameter at base; 3) IDL with two setae shorter than ODL seta, armed with fine setules unilaterally in terminal half; 4) endite 1 of trunk limb I with a long smooth seta between endites 1 and 2.

Resumo O cladócero neotropical de água doce Bergamina lineolata (Sars, 1901) foi encontrado em uma pequena lagoa temporária no departamento de Magdalena, na Colômbia. Até o momento, havia sido relatado no Brasil e em El Salvador. Foi originalmente descrito como Alonella lineolata por Sars, 1901 no Brasil, e, em seguida, colocado no gênero Bergamina por Elmoor-Loureiro et al. (2013). Esse é o primeiro registro dessa espécie na Colômbia. B. lineolata pode ser identificada por uma combinação única de caracteres, incluindo: 1) um pós-abdômen notavelmente grande e oblongo, com três dentículos no ângulo distal; 2) espinho basal da garra muito curto, comprimento menor que o diâmetro da metade da garra na base; 3) IDL com duas cerdas mais curtas que cerdas ODL, armadas com sétulas finas unilateralmente na metade terminal; e 4) endito 1 do toracópodo I com uma longa cerda lisa entre os enditos 1 e 2.

Normalized difference vegetation index for desiccation evaluation with glyphosate + 2,4-D in magnetized spray solution

Abstract Water magnetization and geoprocessing are increasingly utilized tools in weed management. Our objective was to study the influence of water magnetization on herbicide efficiency and to verify whether there is a relationship between control scores and the normalized difference vegetation index (NDVI). In the laboratory experiment, water was subjected to magnetization and evaluated with respect to four characteristics. In the field experiment, plots of Brachiaria grass were subjected to treatments in a factorial scheme (6 × 2 + 1). Six herbicidal factors (doses of glyphosate and glyphosate + 2,4-D) and the magnetization or absence of magnetization of the spray solution were evaluated and compared against the control treatment (without spraying). Weed control assessments were carried out six times. Images were obtained using an embedded multispectral camera to determine the NDVI values. Data related to water characteristics were analyzed using the t test. Weed control and NDVI data were subjected to analysis of variance and are presented in regression graphs. Dispersion analysis of NDVI data was performed according to the control scores. The magnetization process decreased the pH of the water and increased the surface tension, but it did not influence the control scores or the NDVI. As the glyphosate dose was increased, the control scores were higher and the NDVI values were lower. Magnetized water did not affect the biological efficiency of the herbicides, and there was a strong correlation between the control scores and the NDVI values.

Resumo A magnetização da água e o geoprocessamento são ferramentas cada vez mais utilizadas no manejo de ervas daninhas. Nosso objetivo foi estudar a influência da magnetização da água na eficiência do herbicida e verificar se existe uma relação entre os escores de controle e o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI). No experimento de laboratório, a água foi submetida à magnetização e avaliada em relação a quatro características. No experimento de campo, parcelas de capim-braquiária foram submetidas a tratamentos em esquema fatorial (6 × 2 + 1). Seis fatores herbicidas (doses de glyphosate e glyphosate + 2,4-D) e a magnetização ou ausência de magnetização da calda foram avaliados e comparados com o tratamento controle (sem pulverização). Avaliações de controle de plantas daninhas foram realizadas seis vezes. As imagens foram obtidas usando uma câmera multiespectral incorporada para determinar os valores de NDVI. Os dados relacionados às características da água foram analisados por meio do teste t. O controle de plantas daninhas e os dados de NDVI foram submetidos à análise de variância e são apresentados em gráficos de regressão. A análise de dispersão dos dados NDVI foi realizada de acordo com os escores de controle. O processo de magnetização diminuiu o pH da água e aumentou a tensão superficial, mas não influenciou nos escores de controle ou no NDVI. Conforme a dose de glyphosate foi aumentada, os escores de controle foram maiores e os valores de NDVI foram menores. A água magnetizada não afetou a eficiência biológica dos herbicidas, e houve uma forte correlação entre os escores de controle e os valores de NDVI.

Geographical distribution of zebu breeds and their relationship with environmental variables and the human development index

The environment is vital to the agricultural sector since it can cause adversities throughout the entire productive chain. This study evaluated the geographical distribution of zebu breeds in Brazil and correlated their occurrence with environmental variables and the human development index. Herds of purebred zebu cattle (Bos indicus) in Brazil were classified as beef, dairy, and dual-purpose breeds, and all breeds were spatialized in the ArcGIS program. Environmental (precipitation, temperature, relative humidity index) and the human development index (HDI) were examined. We conducted regression and logistic analyses. Zebu cattle showed a lower distribution in the Northeastern states compared to other locations, possibly due to harsh weather conditions, namely long periods of high temperatures and lower precipitation, directly affecting local livestock. Beef breeds were evenly spread throughout the country in regions influenced by environmental variables of higher precipitation, normalized difference vegetation index (NDVI), temperature, relative humidity (RH), and temperature humidity index (THI), as well as properties without smallholder farmers and rivers and streams with riparian vegetation. The regions for dual-purpose and dairy breeds were predominantly cultivated with cutting forages (e.g., sugarcane - Saccharum officinarum), with the integration of crops, livestock and/or forestry (i.e., combining different activities in the same area) and areas with a rotational grazing system (i.e., grazing management), indicating a higher occupation in fertile lands. The Gir breed, the only dairy breed evaluated in this study, was seen in establishments with smallholder farmers, characterized by small to medium farms, and in regions at higher altitudes.

Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

The role of habitat complexity in the survival rates of migratory (native) and sedentary (non-native) species of fish larvae

The increasing losses of original features of many riverine environments and the consequent decline of native aquatic species are now a widely recognized problem. The main river basins of South America have been undergoing constant changes in their communities of fish, with native migratory species disappearing and the rising of sedentary exotic ones. However, few studies report experiments that qualify and/or quantify this correlation. Three experiments were conducted to evaluate the predation mortality of two species of fish larvae (native and non-native) regarding their habitat features. The hypothesis that natural features of habitat (aquatic vegetation and water turbidity) controls the survival rates of fish larvae was tested. The experiments highlight the importance of community structure on population dynamics. The native fish larvae showed to be more adapted than the non-native to using the aquatic plants for refuge. The habitat complexity can be closely related to the persistence of native migratory fish species.(AU)

Mapping wood volume in seasonally dry vegetation of Caatinga in Bahia State, Brazil

The Caatinga biome in Brazil comprises the largest and most continuous expanse of the seasonally dry tropical forest (SDTF) worldwide; nevertheless, it is among the most threatened and least studied, despite its ecological and biogeographical importance. The spatial distribution of volumetric wood stocks in the Caatinga and the relationship with environmental factors remain unknown. Therefore, this study intends to quantify and analyze the spatial distribution of wood volume as a function of environmental variables in Caatinga vegetation in Bahia State, Brazil. Volumetric estimates were obtained at the plot and fragment level. The multiple linear regression techniques were adopted, using environmental variables in the area as predictors. Spatial modeling was performed using the geostatistical kriging approach with the model residuals. The model developed presented a reasonable fit for the volume m3 ha with r2 of 0.54 and Root Mean Square Error (RMSE) of 10.9 m3 ha­1. The kriging of ordinary residuals suggested low error estimates in unsampled locations and balance in the under and overestimates of the model. The regression kriging approach provided greater detailing of the global wood volume stock map, yielding volume estimates that ranged from 0.01 to 109 m3 ha­1. Elevation, mean annual temperature, and precipitation of the driest month are strong environmental predictors for volume estimation. This information is necessary to development action plans for sustainable management and use of the Caatinga SDTF in Bahia State, Brazil.(AU)

HERBase: A collection of understorey herb vegetation plots from Amazonia / HERBase: Uma coleção de parcelas de ervas de sub-bosque da Amazônia

Understorey herbs form a diverse and understudied plant assemblage in tropical forests. Although several studies and research teams have long been dedicated to the study of this conspicuous vegetation component in Amazonia, no effort to unify the data has been undertaken to date. In contrast to trees and other life forms for which major data compilations already exist, a unified database dedicated to herbs is still lacking. Part of the problem is in defining what is a herb and how to effectively sample herb assemblages. In this article, we describe the database HERBase, an exhaustive compilation of published and unpublished data on herb inventories in Amazonia. We also describe the structure, functioning, and guidelines for data curation and integration in HERBase. We were able to compile information from 1381 plots from all six Amazonian geographic regions. Based on this dataset, we describe and discuss sampling and knowledge gaps, priority areas for new collections, and recommend sampling protocols to facilitate data integration in the future. This novel database provides a unique biodiversity data repository on understorey herbs that will enable new studies on community ecology and biogeography.(AU)

As ervas do sub-bosque formam um componente diversificado e pouco estudado em florestas tropicais. Embora vários estudos e grupos de pesquisa tenham se dedicado ao estudo desse componente conspícuo na Amazônia, nenhum esforço foi feito até o momento para unificar essas informações. Em contraste com árvores e outros grupos de plantas para os quais já existem grandes compilações de dados, uma base de dados unificada dedicada às ervas ainda não existe. Parte do problema está em definir o que é uma erva e como amostrar comunidados de ervas de forma eficiente. Neste artigo descrevemos a base de dados HERBase, uma compilação exaustiva de dados publicados e não publicados sobre inventários de ervas na Amazônia. Também descrevemos a estrutura, funcionamento e diretrizes para curadoria e integração de dados na HERBase. Conseguimos compilar informações de 1381 parcelas de todas as seis regiões geográficas amazônicas. Com base nesses dados, descrevemos e discutimos lacunas de amostragem e conhecimento, apontamos áreas prioritárias para novas coletas e recomendamos protocolos de amostragem para facilitar a integração de dados no futuro. Essa nova base de dados fornece dados únicos de biodiversidade sobre ervas do sub-bosque que permitirão novos estudos sobre ecologia e biogeografia de comunidades.(AU)

The first record of Bergamina lineolata (Chydoridae; Aloninae) from Colombia / O primeiro registro de Bergamina lineolata (Chydoridae; Aloninae) na Colômbia

Abstract The Neotropical freshwater cladoceran Bergamina lineolata (Sars, 1901) was found in a small temporal pond in the Magdalena department. Hitherto, it has been reported in Brazil and El Salvador. It was originally described as Alonella lineolata by Sars, 1901 from Brazil and then placed to the genus Bergamina by Elmoor-Loureiro et al. (2013). This is the first record of this species in Colombia. B. lineolata can be identified by a unique combination of characters including: 1) a remarkably large and oblong postabdomen, with three denticles on distal corner; 2) basal spine of the claw very short, length less than the half claw diameter at base; 3) IDL with two setae shorter than ODL seta, armed with fine setules unilaterally in terminal half; 4) endite 1 of trunk limb I with a long smooth seta between endites 1 and 2.

Resumo O cladócero neotropical de água doce Bergamina lineolata (Sars, 1901) foi encontrado em uma pequena lagoa temporária no departamento de Magdalena, na Colômbia. Até o momento, havia sido relatado no Brasil e em El Salvador. Foi originalmente descrito como Alonella lineolata por Sars, 1901 no Brasil, e, em seguida, colocado no gênero Bergamina por Elmoor-Loureiro et al. (2013). Esse é o primeiro registro dessa espécie na Colômbia. B. lineolata pode ser identificada por uma combinação única de caracteres, incluindo: 1) um pós-abdômen notavelmente grande e oblongo, com três dentículos no ângulo distal; 2) espinho basal da garra muito curto, comprimento menor que o diâmetro da metade da garra na base; 3) IDL com duas cerdas mais curtas que cerdas ODL, armadas com sétulas finas unilateralmente na metade terminal; e 4) endito 1 do toracópodo I com uma longa cerda lisa entre os enditos 1 e 2.

An estimation of ecosystem services provided by urban and peri-urban forests: a case study in Juiz de Fora, Brazil / Uma estimativa dos serviços ecossistêmicos fornecidos pelas florestas urbanas e peri-urbanas: um estudo de caso em Juiz de Fora, Brasil

ABSTRACT: Urban expansion has led to the replacement of natural landscapes and environmental degradation, making cities and their urban and peri-urban forests (UPFs) vulnerable to climate change, especially on the formation of heat islands. Using i-Tree Canopy program (v. 7.0), we estimate the ecosystem services provided by UPFs in Juiz de Fora (Minas Gerais State, Southeastern Brazil), through the analysis of the (1) annual removal of atmospheric pollutants, (2) annual removal of atmospheric carbon, (3) total carbon stock in vegetation, and (4) the monetary benefits of sequestered and stocked carbon, based on Future Carbon Credit (CFI2Z1) as a monetary proxy. The results showed an average total amount of removal of 4.45 thousand tons of air pollution annually. The average annual total carbon storage was 158 thousand tons and the equivalent CO2 was 580 thousand tons, with an estimated total value of R$ 173 million per year. Significant values of the gross carbon stock (3.98 million tons) and equivalent CO2 (14.59 million tons) were found, being valued at R$ 4.35 billion. We concluded that the Juiz de Fora UPFs have a great potential for socio-environmental and economic benefits.

RESUMO: A expansão urbana levou à substituição de paisagens naturais por paisagens urbanas e à degradação ambiental, tornando cidades e suas florestas urbanas e peri-urbanas (FUPs) vulneráveis às mudanças climáticas, especialmente à formação de ilhas de calor. Utilizando o software i-Tree Canopy (v.7.0), estimamos os serviços ecossistêmicos promovidos pelas UPFs em Juiz de Fora (Minas Gerais, Sudeste do Brasil), por meio da análise de (1) remoção anual de poluentes atmosféricos, (2) remoção anual de carbono atmosférico, (3) estoque de carbono na vegetação e (4) os benefícios monetários do carbono sequestrado anualmente e estocado, utilizando o Mercado de Crédito de Carbono Futuro (CFI2Z1) como um proxy monetário. Os resultados apresentam uma quantidade total média de remoção de 4,45 mil toneladas de poluentes do ar, anualmente. O armazenamento médio anual de carbono total foi de 158 mil toneladas e o de CO2 equivalente foi de 580 mil toneladas, com um valor total estimado anual de R$ 173 milhões. Foram encontrados expressivos valores do estoque bruto de carbono (3,98 milhões de toneladas) e CO2 equivalente (14,59 milhões de toneladas), sendo avaliado em R$ 4,35 bilhões. Concluímos que as FUPs de Juiz de Fora possuem um grande potencial para benefícios socioambientais e econômicos.

Canopeo and GreenSeeker applications as tools to support tropical pasture management / Aplicativos Canopeo e GreenSeeker como ferramentas de apoio ao manejo de pastagens tropicais

ABSTRACT: This study determined whether Canopeo and GreenSeeker measurements in Megathyrsus maximus can estimate plant height, dry matter mass, morphological components, and content of crude protein and neutral detergent fiber at different days of growth. Five plots of 5 × 25m M. maximus grass were defined: subplots of 1×1m were evaluated every three days, in which the pasture shows 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, and 30 days of regrowth. The subplot was evaluated for canopy height and mass accumulation. The canopeo index (CI) obtained at a higher height was lower than those obtained at a smaller height. Higher measurement height increased the normalized difference vegetation index (NDVI) relative to 0.10 m. The highest indexes were observed since 18 d of regrowth. Except for the CI evaluated at 0.10 m of height, the indexes were not correlated to the chemical composition of the forage. The CI and NDVI were positively correlated to plant height, dry matter mass, and leaf index, whereas both were negatively correlated with stalk index. Thus, lower evaluation heights for CI and NDVI can be a good predictor of forage height. Values of 0.83 and 85.8 for NDVI and CI, respectively, indicated an appropriate time to start the grazing of M. maximus.

RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar se os índices obtidos com Canopeo e GreenSeeker (NDVI) em Megathyrsus maximum são capazes de estimar altura de plantas, massa de matéria seca, componentes morfológicos e teor de proteína bruta e fibra em detergente neutro em diferentes dias de crescimento. Cinco parcelas de 5 × 25 m de capim M.maximum foram definidas: sub parcelas de 1 × 1 m foram avaliadas a cada três dias, nas quais a pastagem apresenta 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27 e 30 dias de rebrota. A sub parcela foi avaliada quanto à altura do dossel e acúmulo de massa. O índice do Canopeo (IC) obtido em maior altura foi menor do que o obtido em menor altura. A maior altura de medição aumentou o NDVI em relação a 0,10 m. Os maiores índices foram observados desde 18 dias de rebrota. Exceto para o IC avaliado a 0,10 m de altura, os índices não foram correlacionados com a composição química da forragem. IC e NDVI correlacionaram-se positivamente com a altura da planta, massa de MS e índice foliar, e negativamente com o índice de colmos. Assim, menores alturas de avaliação para IC e NDVI podem ser um bom preditor da altura da forragem. Valores de 0,83 e 85,8 para NDVI e IC, respectivamente, indicam um momento adequado para o início do pastejo de Megathyrsus maximum.

Normalized difference vegetation index for desiccation evaluation with glyphosate + 2, 4-D in magnetized spray solution / Índice de vegetação por diferença normalizada para avaliação de dessecação com glyphosate + 2, 4-D em calda magnetizada

Abstract Water magnetization and geoprocessing are increasingly utilized tools in weed management. Our objective was to study the influence of water magnetization on herbicide efficiency and to verify whether there is a relationship between control scores and the normalized difference vegetation index (NDVI). In the laboratory experiment, water was subjected to magnetization and evaluated with respect to four characteristics. In the field experiment, plots of Brachiaria grass were subjected to treatments in a factorial scheme (6 × 2 + 1). Six herbicidal factors (doses of glyphosate and glyphosate + 2,4-D) and the magnetization or absence of magnetization of the spray solution were evaluated and compared against the control treatment (without spraying). Weed control assessments were carried out six times. Images were obtained using an embedded multispectral camera to determine the NDVI values. Data related to water characteristics were analyzed using the t test. Weed control and NDVI data were subjected to analysis of variance and are presented in regression graphs. Dispersion analysis of NDVI data was performed according to the control scores. The magnetization process decreased the pH of the water and increased the surface tension, but it did not influence the control scores or the NDVI. As the glyphosate dose was increased, the control scores were higher and the NDVI values were lower. Magnetized water did not affect the biological efficiency of the herbicides, and there was a strong correlation between the control scores and the NDVI values.

Resumo A magnetização da água e o geoprocessamento são ferramentas cada vez mais utilizadas no manejo de ervas daninhas. Nosso objetivo foi estudar a influência da magnetização da água na eficiência do herbicida e verificar se existe uma relação entre os escores de controle e o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI). No experimento de laboratório, a água foi submetida à magnetização e avaliada em relação a quatro características. No experimento de campo, parcelas de capim-braquiária foram submetidas a tratamentos em esquema fatorial (6 × 2 + 1). Seis fatores herbicidas (doses de glyphosate e glyphosate + 2,4-D) e a magnetização ou ausência de magnetização da calda foram avaliados e comparados com o tratamento controle (sem pulverização). Avaliações de controle de plantas daninhas foram realizadas seis vezes. As imagens foram obtidas usando uma câmera multiespectral incorporada para determinar os valores de NDVI. Os dados relacionados às características da água foram analisados ​​por meio do teste t. O controle de plantas daninhas e os dados de NDVI foram submetidos à análise de variância e são apresentados em gráficos de regressão. A análise de dispersão dos dados NDVI foi realizada de acordo com os escores de controle. O processo de magnetização diminuiu o pH da água e aumentou a tensão superficial, mas não influenciou nos escores de controle ou no NDVI. Conforme a dose de glyphosate foi aumentada, os escores de controle foram maiores e os valores de NDVI foram menores. A água magnetizada não afetou a eficiência biológica dos herbicidas, e houve uma forte correlação entre os escores de controle e os valores de NDVI.

Spatial dynamics of Amazonian commercial fisheries: an analysis of landscape composition and fish landings / Dinâmica espacial da pesca comercial amazônica: uma análise da composição da paisagem e dos desembarques de pescado

Amazonian commercial fishing is artisanal, and landings can be influenced by the flood pulse, the consumer market, the level of exploitation of species, habitat quality and vegetation cover. In this study, landscape variables and the river level were evaluated as possible drivers in the composition of catches landed in three regions of the SolimõesAmazon River. Fish landing data were collected in the upper and lower Solimões River and lower Amazon River. Fishing locations were mapped with information from fishers, civil defense departments and from the literature. Information related to river level and landscape was acquired from databases available online. Maps with the the radius of action of the fishing fleet and the quantification of landscape variables were made for periods of high and low-water, and non-metric multidimensional scaling analysis (nMDS) with catches by species, by region and hydrological period were performed. The largest operating radius of the fishing fleet was of 1,028 km and was identified in the lower Amazon River, which is probably due to the larger size of the consumer market, vessel characteristics and level of exploitation of the species near the landing center. The proportion of vegetation cover was reduced from 87% in the upper stretches of the Solimões River to 46% in the lower stretches. The upper and lower Solimões River regions presented a greater variety of species in the composition of landings. It was identified that the composition of landings between the three analyzed regions possibly varied according to the availability of habitats, indicating the importance of landscape variables for fish landings.

A pesca comercial amazônica é artesanal e os desembarques podem ser influenciados pelo pulso de inundação, mercado consumidor, nível de explotação das espécies, qualidade do hábitat e cobertura da vegetação. Nesse estudo, avaliamos as variáveis da paisagem e o nível do rio como possíveis impulsionadores na composição das capturas desembarcadas em três regiões do rio Solimões-Amazonas. Os dados de desembarque de pescado foram coletados no Alto e Baixo rio Solimões e Baixo rio Amazonas. Os locais de pesca foram mapeados com informações dos pescadores, da defesa civil e literatura. As informações relacionadas ao nível do rio e a paisagem foram adquiridas em bancos de dados disponíveis online. Mapas com o raio de atuação da frota pesqueira e a quantificação das variáveis da paisagem foram elaborados para períodos de águas altas e baixas e as análises de escalonamento multidimensional não-métrico (nMDS) com as capturas por espécie, por região e período hidrológico foram realizadas. O maior raio de atuação da frota pesqueira foi de 1.028 km e foi identificado no Baixo rio Amazonas provavelmente devido ao maior tamanho do mercado consumidor, características das embarcações e nível de explotação das espécies próximo do centro de desembarque. A proporção de cobertura de vegetação teve uma redução de 87% no trecho superior do rio Solimões para 46% no trecho inferior. As regiões do Alto e Baixo rio Solimões apresentaram maior variedade de espécies na composição dos desembarques. Foi identificada que a composição dos desembarques entre as três regiões analisadas variou possivelmente conforme a disponibilidade de hábitats, indicando a importância das variáveis da paisagem para os desembarques de pescado.

Mammal prevalence after the fire catastrophe in northeastern Pantanal, Brazil

Fire might occur under natural conditions in the Pantanal of Brazil; however, with climate change, severe periods of drought potentiated the devasting fires in 2020, resulting in substantial wildlife loss. Considering that mammal communities are strongly affected by fire and habitat alterations, the aim of this study was to evaluate possible differences in mammal diversity and the number of records before and one year after the fire in one region of the Pantanal of Mato Grosso, Brazil (Parque SESC Baía das Pedras - PSBP). The data collection was performed using camera trapping between 2015 and 2017 and 2021, together with visual field observations in PSBP. We observed that the mammal assemblage composition was similar before and one year after the fire. Four species were more or less frequent in burned areas than in unburned ones. Since the fire was controlled in this area, avoiding its total destruction, and the species that fled from the surrounding areas, which were completely burnt, might be using PSBP as a refuge while the vegetation recovers elsewhere. Therefore, the PSBP might have contributed to protecting mammal species after the fire and maintaining and conserving biodiversity on a regional scale in the Pantanal of Mato Grosso, Brazil.

Retrieval of leaf chlorophyll content in Gannan navel orange based on fusing hyperspectral vegetation indices using machine learning algorithms / Recuperação do teor de clorofila de folhas em laranja do umbigo Gannan com base na fusão de índices de vegetação hiperespectral usando algoritmos de inteligência artificial

ABSTRACT: Estimating leaf chlorophyll contents through leaf reflectance spectra is efficient and nondestructive. The literature base regarding optical indices (particularly chlorophyll indices) is wide ranging and extensive. However, it is without much consensus regarding robust indices for Gannan navel orange. To address this problem, this study investigated the performance of 19 published indices using RDS (raw data spectrum), FDS (first derivative data spectrum) and SDS (second derivative data spectrum) for the estimation of chlorophyll content in navel orange leaves. The single spectral index and combination of multiple spectral indices were compared for their accuracy in predicting chlorophyll a content (Chla), chlorophyll b content (Chlb) and total chlorophyll content (Chltot) content in navel orange leaves by using partial least square regression (PLSR), adaboost regression (AR), random forest regression (RFR), decision tree regression (DTR) and support vector machine regression (SVMR) models. Through the comparison of the above data in three datasets, the optimal modeling data set is RDS data, followed by FDS data, and the worst is SDS data. In modeling with multiple spectral indices, good results were obtained for Chla (NDVI750, NDVI800), Chlb (Datt, DD, Gitelson 2) and Chltot (Datt, DD, Gitelson2) by corresponding index combinations. Overall, we can find that the AR is also the best regression method judging by prediction performance from the results of single spectral index models and multiple spectral indices models. In comparison, result of multiple spectral indices models is better than single spectral index models in predicting Chla and Chltot content using FDS data and SDS data, respectively.

RESUMO: Estimar os teores de clorofila foliar através de espectros de refletância foliar é eficiente e não destrutivo, a base da literatura sobre índices ópticos (principalmente índices de clorofila) é ampla e extensa. No entanto, não há muito consenso sobre índices robustos para a laranja de Gannan. O estudo investigou o desempenho de 19 índices publicados usando RDS (espectro de dados brutos), FDS (espectro de dados de primeira derivada) e SDS (espectro de dados de segunda derivada) para a estimativa do teor de clorofila em folhas de laranja de umbigo. Os índices espectrais foram comparados quanto à sua precisão na previsão do teor de clorofila a (Chla), teor de clorofila b (Chlb) e teor de clorofila total (Chltot) em folhas de laranja de umbigo usando regressão dos mínimos quadrados parcial (PLSR), regressão adaboost (AR), modelos de regressão de floresta aleatória (RFR), regressão de árvore de decisão (DTR) e regressão de máquina de vetor de suporte (SVMR). Através da comparação dos dados acima em três conjuntos de dados, o conjunto de dados de modelagem ideal são os dados RDS, seguidos pelos dados FDS, e o pior são os dados SDS. Na modelagem com vários índices espectrais, bons resultados foram obtidos para Chla (NDVI750, NDVI800), Chlb (Datt, DD, Gitelson 2) e Chltot (Datt, DD, Gitelson2) por combinações de índices correspondentes. No geral, podemos descobrir que o AR também é o melhor método de regressão a julgar pelo desempenho de previsão dos resultados de modelos de índice espectral único e modelos de índices espectrais múltiplos. Em comparação, o resultado de modelos de índices espectrais múltiplos é melhor do que os modelos de índices espectrais únicos na previsão do conteúdo de Chla e Chltot usando dados FDS e dados SDS, respectivamente.

Fire severity in slash-and-burn agriculture in southern Brazil: an overview

Slash-and-burn is a traditional agricultural system still widely used in Brazil. The variation in temperature during fires results in different levels of physical, chemical, and biological changes in the soil, which makes it necessarily better to understand the dynamics of fire severity in this system. The aim of this study was to make an analytical comparison of the variation in the temperature reached in the soil during fires in slash-and-burn agriculture. Temperature data were measured in burnt areas with similar fallow times at the following soil depths 0; 2.5 and 5 cm and compared with secondary data from other studies in the same slash-and-burn system in southern Brazil. The peak temperature showed more significant variations in the surface (0 cm) of different soils and different types of regeneration vegetation in each area. Overall, the peak temperatures ranged from 32 to 673 ºC across the three depths. The peak temperature reduction in the 5 cm layer was 88 % compared to the surface and 30 % compared to the 2.5 cm layer. The sandier soils showed greater thermal conductivity at depth. The surface litter seems to exert a more significant influence on the burning severity than the biomass load cut for burning, suggesting that the characteristics of the litter layer on the surface should be better characterized in future studies on fire severity.(AU)

Biomarkers of pollution by glyphosate in the lichens, Parmotrema tinctorium and Usnea barbata / Biomarcadores da poluição por glifosato nos líquens Parmotrema tinctorium e Usnea barbata

Glyphosate is a herbicide commonly used in agriculture for weed control. Current agricultural production demands vast amounts of this product, which are applied by ground or aerial spraying. The concomitant aerial currents promote glyphosate drift to vegetated or urban areas. In this context, we hypothesized that the lichens, Parmotrema tinctorum and Usnea barbata, could be sensitive to the action of glyphosate and therefore be used to bio-indicate the presence of this herbicide in areas affected by drift. Since living organisms respond in different ways to the action of herbicides, our interest was also to indicate biological markers responsive to the action of glyphosate, through concentrations and exposure times of the thallus, besides identifying the most sensitive species. We evaluated the effect of different concentrations (0.0, 4.8, 9.6, and 19.2 mg L-1) and exposure times (24, 48, and 72 hours) to glyphosate on the morphoanatomy, photobiont vitality, photosynthetic efficiency, and oxidative metabolism of the thalli. We found that the lichens, P. tinctorum and U. barbata, respond to glyphosate stress, with prospects for use in the biomonitoring of pollutant dispersal from plantation areas. When using P. tinctorum as a bioindicator, lichen morphoanatomy, photobiont vitality, and photosynthetic pigment concentration were efficient biomarkers for the effect of concentration and exposure time. For U. barbata, the lichenic morphoanatomy and the activity of SOD and APX enzymes were essential tools to indicate the herbicide action. Parmotrema tinctotum, however, was characterized as more sensitive in bio-indicating the presence of this herbicide to diagnose the air quality in urban areas or vegetation sectors adjacent to agricultural environments.

O glifosato é um herbicida comumente utilizado na agricultura para o controle de ervas daninhas, contudo, a produção agrícola atual demanda quantidades gigantescas deste produto, que são aplicadas por pulverizações terrestres ou aéreas, que acompanhadas de correntes aéreas, promovem a deriva do glifosato para áreas vegetacionais ou urbanas. Neste contexto, nós levantamos a hipótese de que os líquens Parmotrema tinctorum e Usnea barbata pudessem ser sensíveis à ação do glifosato e, portanto, bioindicar a presença deste herbicida em áreas afetadas por deriva. Como os organismos vivos respondem de diferentes formas à ação dos herbicidas, nosso interesse foi também de indicar marcadores biológicos responsivos à ação do glifosato, por meio de concentrações e tempos de exposição dos talos, além de identificar a espécie mais sensível. Para isso, nós avaliamos o efeito de diferentes concentrações (0.0, 4.8, 9.6 e 19.2 mg L-1) e tempos de aexposição (24, 48 e 72 horas) ao glifosato, sobre a morfoanatomia, vitalidade do fotobionte, eficiência fotossintética e metabolismo oxidativo dos talos. Nós verificamos que os liquens P. tinctorum e U. barbata respondem ao estresse por glifosato, com perspectivas para serem utilizados no biomonitoramento da dispersão de poluentes a partir de áreas de plantio. Contudo, para o uso de P. tinctorum como bioindicador, a morfoanatomia liquênica, a vitalidade do fotobionte e a concentração de pigmentos fotossintéticos consistiram em biomarcadores eficientes para o efeito de concentração e tempo de exposição. Para U. barbata, a morfoanatomia liquênica, bem como a atividade das enzimas SOD e APX constituíram ferramentas importantes para evidenciar a ação do herbicida. A espécie P. tinctotum, contudo, foi caracterizada como mais sensível, sendo indicada para bioindicar a presença deste herbicida e para diagnosticar a qualidade do ar em áreas urbanas ou fragmentos vegetacionais imersos em matrizes agrícolas.

The first record of Bergamina lineolata (Chydoridae; Aloninae) from Colombia / O primeiro registro de Bergamina lineolata (Chydoridae; Aloninae) na Colômbia

The Neotropical freshwater cladoceran Bergamina lineolata (Sars, 1901) was found in a small temporal pond in the Magdalena department. Hitherto, it has been reported in Brazil and El Salvador. It was originally described as Alonella lineolata by Sars, 1901 from Brazil and then placed to the genus Bergamina by Elmoor-Loureiro et al. (2013). This is the first record of this species in Colombia. B. lineolata can be identified by a unique combination of characters including: 1) a remarkably large and oblong postabdomen, with three denticles on distal corner; 2) basal spine of the claw very short, length less than the half claw diameter at base; 3) IDL with two setae shorter than ODL seta, armed with fine setules unilaterally in terminal half; 4) endite 1 of trunk limb I with a long smooth seta between endites 1 and 2.

O cladócero neotropical de água doce Bergamina lineolata (Sars, 1901) foi encontrado em uma pequena lagoa temporária no departamento de Magdalena, na Colômbia. Até o momento, havia sido relatado no Brasil e em El Salvador. Foi originalmente descrito como Alonella lineolata por Sars, 1901 no Brasil, e, em seguida, colocado no gênero Bergamina por Elmoor-Loureiro et al. (2013). Esse é o primeiro registro dessa espécie na Colômbia. B. lineolata pode ser identificada por uma combinação única de caracteres, incluindo: 1) um pós-abdômen notavelmente grande e oblongo, com três dentículos no ângulo distal; 2) espinho basal da garra muito curto, comprimento menor que o diâmetro da metade da garra na base; 3) IDL com duas cerdas mais curtas que cerdas ODL, armadas com sétulas finas unilateralmente na metade terminal; e 4) endito 1 do toracópodo I com uma longa cerda lisa entre os enditos 1 e 2.

Low fertilization optimizes the water use efficiency of an Amazonian canga grass for mineland rehabilitation / Baixa fertilização otimiza a eficiência do uso da água de uma gramínea nativa da canga amazônica para reabilitação de minas

The peculiar characteristics of mining waste substrates represent a significant challenge for environmental rehabilitation. Here, we evaluated the revegetation potential of Paspalum cinerascens on substrates from mining areas of Serra dos Carajás, a region harboring a large mine complex in the eastern Brazilian Amazon. Paspalum cinerascens is a native grass widely distributed in the canga ecosystem, a vegetation type covering iron ore reserves. Seeds of P. cinerascens harvested in canga were germinated in sterilized quartzite sand and the seedlings grown in controlled conditions for 90 days. The seedlings were then cultivated in canga topsoil (control, without fertilization) and mining waste substrate with half and complete fertilization currently applied at the beginning of mineland rehabilitation in Serra dos Carajás. Regardless of fertilization, plants grown in the mining waste substrate did not differ in carbon assimilation, tillering rate and root biomass, despite higher leaf nutrient content and lower root: shoot ratio when compared to plants in canga topsoil. Compared to the control, complete fertilization led to significantly taller plants, higher shoot biomass and reduced water use efficiency. Half fertilization led to higher phosphorus and water use efficiency and stomatal density. Our results confirmed that P. cinerascens has adaptive traits to grow and thrive in the harsh environmental conditions of post iron ore mining, and can be used in rehabilitation processes. Moreover, half fertilization led to plants with optimized water loss in exchange for carbon without significant costs to plant growth, an interesting trait for rehabilitation in areas experiencing water restrictions.(AU)

As características peculiares dos substratos de remanescentes da mineração (estéril de mina) representam um desafio para a recuperação ambiental. Neste estudo avaliamos o potencial de uso de Paspalum cinerascens para revegetação de estéril de mina na Serra dos Carajás, Pará (Brasil). Paspalum cinerascens é uma gramínea nativa amplamente distribuída nas cangas, vegetação típica dos campos rupestres que cobrem reservas de minério de ferro. As plantas de P. cinerascens foram cultivadas em topsoil de canga (controle) e em estéril de mina com meio e completo regime de fertilização atualmente empregado para revegetação das áreas mineradas na Serra dos Carajás. Foram utilizadas sementes coletadas nas cangas e as plantas foram cultivadas em condições controladas por 90 dias. Independentemente da fertilização, plantas cultivadas em estéril de mina não apresentaram diferenças significativas na assimilação de carbono, perfilhamento ou biomassa radicular, apesar de valores mais elevados de nutrientes foliares e menor razão raiz: parte aérea quando comparadas às plantas em topsoil de canga. A fertilização completa resultou em plantas mais altas, maior biomassa aérea e menor eficiência no uso da água. Metade da fertilização aumentou a densidade estomática, a eficiência de uso da água e de fósforo. Esses resultados confirmaram que P. cinerascens possui características adaptativas para crescer e prosperar em condições ambientais adversas remanescentes da mineração, sendo indicada para uso em processos de recuperação de áreas degradadas na Serra dos Carajás. Além disso, o uso de metade do regime de fertilização otimiza o uso da água pelas plantas sem perdas significativas de crescimento, uma característica desejável para recuperação de áreas com restrições hídricas.(AU)

Body condition factor and diet the endemic ichthyofauna in streams of the Atlantic Forest inside and outside in an environmental protection area / Fator de condição corporal e dieta da ictiofauna endêmica em riachos da Mata Atlântica dentro e fora de uma área de proteção ambiental

This is paper we analyze the diet and body condition factor (Mi) of three endemic species inside and outside an environmental protection area, to compare the effectiveness of the protection area in providing a greater spectrum of food items and greater environmental well-being to ichthyofauna. The study area comprised streams of the Ribeira do Iguape River basin, Campos Gerais National Park (CGNP), Paraná state and its surroundings. Eleven streams were sampled inside and outside, using electric fishing. A Permutational Multivariate Analysis of Variance to investigate the composition of food items and a Permutational Analysis of Multivariate Dispersions was used to investigate the variability between food items. The Scaled Mass Index (Mi) of the body condition was used to determine the relative condition factor of each individual of each species. Regarding the diet, there were no significant differences between inside and outside in the composition and variability of food items, this similarity may be associated with existing environmental degradation inside. However, the Mi was significant, and only one species presented greater well-being inside, because inside streams receive greater allochthonous intake of riparian vegetation, but, when it comes to the two species that perform the link of the aquatic food web with the terrestrial, the opposite occurred. These results indicate that the studied fragment, under anthropic pressures, is currently unable to conserve its biodiversity. The inside has no Management Plan, the manager must elaborate and implement it as a first step so that the situation can be reverted and the conservation effectiveness ensured in this highly threatened area, characterized by being one of the most important remnants of the Atlantic Forest, having relevant ecosystem services from a rare humid forest of Araucaria.(AU)

Neste trabalho, analisamos dieta e fator de condição corporal (Mi) de três espécies endêmicas dentro e fora de uma área de proteção ambiental, para comparar a efetividade da área protegida em subsidiar maior espectro de itens alimentares e maior bem-estar ambiental à ictiofauna. A área de estudo compreendeu riachos que fazem parte da bacia hidrográfica do Rio Ribeira de Iguape, interior e imediações do Parque Nacional dos Campos Gerais (PNCG), estado do Paraná. Foram amostrados 11 riachos dentro e fora, com auxílio de pesca elétrica. A Análise de Variância Multivarada Permutacional foi usada para investigar a composição dos itens alimentares e a Análise Permutacional de Dispersões Multivariadas para investigar a variabilidade entre os itens alimentares. O Índice de Massa Escalonado (Mi) de condição corporal foi usado para determinar o fator de condição relativo de cada indivíduo de cada espécie. Para a dieta analisada não houve diferenças significavas entre dentro e fora, na composição e na variabilidade de itens alimentares, esta similaridade pode estar associada a degradação ambiental existente dentro. Entretanto, o Mi foi significativo, sendo que somente uma espécie apresentou maior bem-estar dentro, porque os riachos de cabeceira de dentro recebem maior aporte alóctone de vegetação ripária, porém, quando se trata das duas espécies que realizam o elo da teia alimentar aquática com a terrestre ocorreu o contrário. Esses resultados indicam que o fragmento estudado, submetido a pressões antrópicas, apresenta-se incapaz de conservar essa biodiversidade. O interior não tem plano de manejo, o gestor deve elaborá-lo e implementá-lo como um primeiro passo para que a situação possa ser revertida e a efetividade da conservação assegurada nessa área altamente ameaçada, caracterizada por ser um dos remanescentes mais importantes da Mata Atlântica, possuindo relevantes serviços ecossistêmicos oriundos de uma rara floresta úmida de Araucária.(AU)