Utilização de análise multivariada e redes neurais artificiais na determinação do comportamento de colonização de populações de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana

As análises de agrupamento e de componentes principais e as redes neurais artificiais foram utilizadas na determinação de padrões de comportamento das populações de macrófitas aquáticas que colonizaram o reservatório de Santana, Piraí-RJ, durante o ano de 2004. As análises de agrupamento dividiram o comportamento das populações durante o ano em dois grupos distintos, apresentando um padrão no primeiro semestre que difere daquele observado no segundo semestre do ano. A análise de componentes principais demonstrou que esse comportamento da comunidade (grupo de populações) é influenciado principalmente pelas espécies S. montevidensis, Heteranthera reniformis, Ludwigia sp., Rhynchospora aurea, C. iria, C. ferax e Aeschynomene denticulata no primeiro grupo e por Echinochloa polystachya, Polygonum lapathifolium, Alternanthera phyloxeroides, Pistia stratiotes, Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Oxyscarium cubense no segundo grupo. As redes neurais artificiais agruparam as populações de macrófitas aquáticas em nove grupos, conforme sua densidade nos diferentes meses do ano. A aplicação da análise de componentes principais (ACP) nos valores de frequência das populações presentes nos primeiros três grupos de Kohonen permitiu discriminar três grupos de meses, cujas populações apresentaram características diferentes de colonização. A aplicação das redes neurais artificiais permitiu melhor discriminação dos meses e das espécies que compõem as comunidades correspondentes, quando utilizada a análise de componentes principais.

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Levantamento da infestação de plantas aquáticas em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório

Planta Daninha ◽

10.1590/s0100-83582009000500001 ◽

2009 ◽

Vol 27 (spe) ◽

pp. 879-886 ◽

Cited By ~ 10

Author(s):

D Martins ◽

R.A Pitelli ◽

M.S Tomazella ◽

R.H Tanaka ◽

A.C.P Rodrigues

Keyword(s):

Eichhornia Crassipes ◽

Pistia Stratiotes ◽

Alternanthera Philoxeroides ◽

Typha Angustifolia ◽

Pontederia Cordata ◽

Eichhornia Azurea ◽

Echinochloa Polystachya ◽

Polygonum Lapathifolium ◽

Paspalum Repens ◽

Egeria Najas

O objetivo deste trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie em Porto Primavera antes do enchimento final do reservatório. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática no reservatório (72 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As espécies foram identificadas e estimouse visualmente (tamanho da área) a distribuição proporcional das plantas no foco de infestação. Após a identificação, foram encontradas 18 espécies de plantas aquáticas vegetando no reservatório, das quais foram determinadas a frequência de espécie de planta aquática e a distribuição dentro do sistema de geração de energia. As espécies encontradas no reservatório foram: Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea, Pistia stratiotes, Paspalum repens, Cyperus brevifolius, Paspalum conspersum, Echinochloa polystachya, Egeria densa, Egeria najas, Polygonum hidropiperoides, Polygonum lapathifolium, Alternanthera philoxeroides, Eleocharis sellowiana, Nymphaea ampla, Pontederia cordata, Salvinia auriculata, Salvinia rotundifolia e Typha angustifolia. As maiores frequências relativas foram observadas em: E. azurea (36,11%), E. crassipes (16,67%), P. stratiotes (13,89%), S. auriculata (13,89%), C. brevifolius (11,11%) e P. lapathifolium (6,94%).

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AVALIAÇÃO DAS CONCENTRAÇÕES DE NUTRIENTES E METAIS PESADOS NAS PRINCIPAIS MACRÓFITAS AQUÁTICAS DO RESERVATÓRIO DE SANTANA – RJ NO PERÍODO DE TRÊS ANOS

Semioses Inovação Desenvolvimento e Sustentabilidade ◽

10.15202/1981996x.2018v12n2p112 ◽

2018 ◽

Vol 12 (2) ◽

pp. 112-126

Author(s):

Robinson Antonio Pitelli ◽

R.L.C.M. Pitelli ◽

W.R. Cerveira Filho ◽

Rinaldo José Da Silva Rocha ◽

F. Cruz ◽

...

Keyword(s):

Eichhornia Crassipes ◽

Pistia Stratiotes ◽

Potamogeton Pectinatus ◽

Egeria Densa ◽

Salvinia Molesta ◽

Eichhornia Azurea ◽

Polygonum Lapathifolium ◽

Santa Cecilia

As macrófitas aquáticas colonizam o reservatório de Santana desde seu enchimento em 1955 em função da eutrofização da água, especialmente a ingressa pelo Canal de Santa Cecília, bombeada do Rio Paraíba do Sul. A colheita mecânica é o principal método adotado para a retirada destas plantas, visando prevenir interferências no meio ambiente e usos múltiplos da água e do corpo hídrico. Este trabalho foi realizado por três anos com o objetivo da avaliar as composições químicas das principais macrófitas que formam a biomassa retirada pela colheita mecânica e inferir sobre os riscos de sua utilização na recuperação de solos de áreas degradadas. As macrófitas avaliadas foram Salvinia molesta, Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Enydra sessilis, Polygonum lapathifolium, Eichhornia azurea, Urochloa subquadripara, Panicum rivulare, Egeria densa e Potamogeton pectinatus. Os padrões de concentrações de nutrientes foram diferentes entre plantas marginais, flutuantes e submersas, houve variação sazonal dentro das espécies, os valores foram compatíveis com a literatura e as concentrações de metais pesados foram abaixo das exigências legais para fertilizantes orgânicos. Os resultados sugerem baixo risco ambiental da utilização direta desta biomassa na recuperação de áreas degradadas.

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Plantas aquáticas e nível de infestação das espécies presentes no reservatório de Barra Bonita, no rio Tietê

Planta Daninha ◽

10.1590/s0100-83582003000400003 ◽

2003 ◽

Vol 21 (spe) ◽

pp. 15-19 ◽

Cited By ~ 24

Author(s):

F.T. Carvalho ◽

M.L.B.T. Galo ◽

E.D. Velini ◽

D. Martins

Keyword(s):

Eichhornia Crassipes ◽

Pistia Stratiotes ◽

Echinochloa Polystachya ◽

Polygonum Lapathifolium ◽

Brachiaria Mutica

O monitoramento da vegetação aquática permite avaliar a evolução das comunidades e determinar o potencial de danos associados a essas populações. O objetivo do trabalho foi identificar as plantas aquáticas e os níveis de infestação de cada espécie, presentes no reservatório de Barra Bonita. Foram avaliados todos os focos de vegetação aquática presentes na represa (335 pontos), sendo os pontos demarcados com um aparelho de GPS. As plantas foram identificadas e foi feita uma estimativa visual de valor geográfico do ponto (tamanho da área) e distribuição proporcional das plantas no foco. Observou-se que a área ocupada pela represa, estimada a partir da imagem Landsat, foi de 27.718 ha e que a área ocupada por macrófitas superficiais foi de 1.871 ha. Foram encontradas 17 espécies macrófitas vegetando na represa de Barra Bonita. Em razão da grande diversidade de espécies encontradas, considerou-se que as principais foram as que ocorreram com níveis de infestação acima de 10%. Portanto, as espécies aquáticas mais importantes foram: Brachiaria mutica, Brachiaria subquadripara e Eichhornia crassipes. Outras espécies que podem ser destacadas no levantamento, com índices entre 5 e 10%, foram: Pistia stratiotes, Enidra sessilis, Polygonum lapathifolium, Echinochloa polystachya e Salvinia auriculata.

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Caracterização da comunidade de plantas aquáticas de dezoito reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo

Planta Daninha ◽

10.1590/s0100-83582008000100003 ◽

2008 ◽

Vol 26 (1) ◽

pp. 17-32 ◽

Cited By ~ 31

Author(s):

D. Martins ◽

N.V. Costa ◽

M.A. Terra ◽

S.R. Marchi

Keyword(s):

Eichhornia Crassipes ◽

Typha Latifolia ◽

Sao Paulo ◽

Pistia Stratiotes ◽

São Paulo ◽

Eichhornia Azurea ◽

Polygonum Lapathifolium ◽

Brachiaria Mutica

O objetivo deste trabalho foi o de avaliar e comparar a composição florística de 18 reservatórios pertencentes a cinco bacias hidrográficas do Estado de São Paulo. Os levantamentos foram realizados no período de fevereiro a setembro de 2002, com o auxílio de um barco. Percorreu-se a margem dos reservatórios das bacias hidrográficas dos rios Paraíba, Paraná, Paranapanema, Grande e Tietê, à velocidade de 30 km h-1. A cada 20 minutos, estabeleceu-se um ponto de amostragem, determinando-se sua posição por meio de GPS. Em cada ponto, em área de 1.000 m², identificaram-se as espécies ocorrentes e respectivas densidades, em porcentagem da área amostrada. Foram identificadas 39 espécies, distribuídas em 21 famílias, destacando-se as flutuantes Salvinia auriculata, Eichhornia crassipes, Eichhornia azurea e Pistia stratiotes e as emersas Polygonum lapathifolium, Brachiaria arrecta,Brachiaria mutica, Cyperus sp. e Typha latifolia, considerando as quatro espécies com maior freqüência em cada bacia. O maior índice de similaridade (0,71) ocorreu entre as bacias dos rios Paranapanema e Grande, e o menor (0,49), entre as bacias dos rios Paraíba e Tietê.

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Temporal and spatial variation of limnological variables and biomass of different macrophyte species in a Neotropical reservoir (São Paulo - Brazil)

Acta Limnologica Brasiliensia ◽

10.1590/s2179-975x2013000400004 ◽

2013 ◽

Vol 25 (4) ◽

pp. 387-397 ◽

Cited By ~ 11

Author(s):

Flávia Bottino ◽

Maria do Carmo Calijuri ◽

Kevin Joseph Murphy

Keyword(s):

Spatial Variation ◽

Temporal Variation ◽

Environmental Variables ◽

Plant Distribution ◽

Pistia Stratiotes ◽

Spatial And Temporal Variation ◽

Trophic State Index ◽

Water And Sediment ◽

Inorganic Substances ◽

Eichhornia Azurea

AIM: This study reports an investigation of limnological characteristics and aquatic macrophyte occurrence in a neotropical reservoir in order to assess the spatio-temporal variation of water and sediment variables and their influence on plant distribution. METHODS: Macrophytes, water and sediment samples were collected from a Brazilian reservoir in different seasons from four main arms of the reservoir. In total sixteen water-sediment variables were analyzed including N:P ratio and Trophic State Index. The plants were collected using a quadrat sampling procedure and the dry weight per sample was measured. MANOVA was performed to evaluate spatial and temporal variation of environmental variables as well as seasonal biomass differences. To assess the relationship among environmental variables and macrophytes an ordination analysis (using Canonical Correspondence Analysis: CCA) was carried out. RESULTS: The spatial and temporal variation of limnological variables generated a heterogeneous system which supports the presence of different species of macrophyte. pH, dissolved oxygen and sediment composition were important predictors of Polygonum lapathifolium occurrence while nutrients were associated with Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes. Inorganic substances were related to biomass variation of Eichhornia azurea and Myriophyllum aquaticum. CONCLUSIONS: The spatial variation of the environmental variables has caused heterogeneity in the reservoir and it may support the occurrence of different species of macrophyte. Limnological variables highlighted in CCA are important to predict the species occurrence and their control in the study area.

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Monitoramento de problemas com plantas aquáticas e caracterização da qualidade de água e sedimento na UHE Mogi-Guaçu

Planta Daninha ◽

10.1590/s0100-83582005000200008 ◽

2005 ◽

Vol 23 (2) ◽

pp. 225-231 ◽

Cited By ~ 7

Author(s):

A.L. Cavenaghi ◽

E.D. Velini ◽

E. Negrisoli ◽

F.T. Carvalho ◽

M.L.B.T. Galo ◽

...

Keyword(s):

Pistia Stratiotes ◽

Polygonum Lapathifolium ◽

Eichornia Crassipes

Este trabalho foi realizado na UHE Mogi-Guaçu, pertencente à AES Tietê S.A. Levantamento de plantas aquáticas e amostragem de água e sedimento foram realizados em julho de 2001 (estação seca), novembro de 2001 (início da estação chuvosa) e março de 2002 (final da estação chuvosa). Foram feitas 846 análises de água e 516 de sedimento, avaliando-se 47 características da água e 41 do sedimento. Espécies marginais e flutuantes foram as principais infestantes do reservatório, merecendo destaque as espécies Brachiaria subquadripara, Eichornia crassipes, Polygonum lapathifolium, Panicum rivulare, Salvinia auriculata e Pistia stratiotes. A turbidez e conseqüente baixa transmissão de luz pela coluna d'água impossibilitaram o desenvolvimento de plantas submersas. Teores de fósforo e nitrogênio encontrados tanto na água quanto no sedimento mostraram-se suficientes para suportar o crescimento de plantas aquáticas. A ocorrência de plantas marginais e flutuantes estava associada ao intenso processo de sedimentação observado no reservatório.

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Avaliação da sensibilidade de diversas espécies de plantas daninhas aquáticas ao carfentrazone-ethyl, em ambiente controlado

Planta Daninha ◽

10.1590/s0100-83582005000200021 ◽

2005 ◽

Vol 23 (2) ◽

pp. 329-334 ◽

Cited By ~ 6

Author(s):

L.L. Foloni ◽

R.A. Pitelli

Keyword(s):

Eichhornia Crassipes ◽

Pistia Stratiotes ◽

Myriophyllum Aquaticum ◽

Echinochloa Polystachya

Plantas aquáticas, especialmente macrófitas, tornam-se sério problema em hidrelétricas, afetando a múltipla utilização dos corpos d'água, incluindo produção de peixes e atividades de pesca, perdas d'água por evapotranspiração, esportes aquáticos, canoagem, irrigação e produção de energia nas usinas hidrelétricas. Com o objetivo de analisar o potencial de uso do carfentrazone-ethyl no controle das principais plantas daninhas aquáticas no Brasil, foi instalado um experimento em vasos com água. Utilizaram-se os seguintes tratamentos herbicidas (g i.a. ha-1): carfentrazone-ethyl a 15, 30 e 60; glyphosate a 4.536; 2,4-D a 4.690; imazapyr a 1.250; e uma testemunha sem herbicida. Esses tratamentos foram testados nas seguintes espécies: Eichhornia crassipes, Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Myriophyllum aquaticum, Brachiaria arrecta, Hydrocotyle umbellata, Typha sp. e Echinochloa polystachya. As avaliações foram efetuadas aos 7, 14, 21 e 28 dias após os tratamentos. Os resultados mostraram que o carfentrazone-ethyl foi eficiente no controle de E. crassipes (maior dose) e P. stratiotes (duas maiores doses), com efeito supressivo sobre S. auriculata. Foi observado que nas outras plantas daninhas estudadas não houve eficiência de controle.

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Structure of aquatic vegetation of a large lake, western border of the Brazilian Pantanal

Brazilian Journal of Biology ◽

10.1590/s1519-69842012000300015 ◽

2012 ◽

Vol 72 (3) ◽

pp. 519-531 ◽

Cited By ~ 8

Author(s):

NL. Cunha ◽

M. Delatorre ◽

RB. Rodrigues ◽

C. Vidotto ◽

F. Gonçalves ◽

...

Keyword(s):

Aquatic Macrophytes ◽

Aquatic Vegetation ◽

Water Levels ◽

Pistia Stratiotes ◽

Eichhornia Azurea ◽

Leersia Hexandra ◽

Oryza Latifolia ◽

Western Border ◽

Brazilian Pantanal ◽

Pityrogramma Calomelanos

Studies on Neotropical aquatic macrophytes have increased in recent decades, however species richness in wetlands of South America is far from being fully known. In addition, studies having an ecological approach are scarce in the Pantanal. Rapid assessments are essential for gaining knowledge of the biodiversity in the region. This study was performed in five sites of the Baía do Castelo, the western border of the Brazilian Pantanal, which included wild-rice patches, floating mats and floating meadows. At each site, plots of 0.5 × 0.5 m were set (n = 137), species of aquatic macrophytes were identified, their coverage was measured and the plot depth was estimated. We recorded 57 species in 26 families, of which Poaceae was the richest. The most frequent and abundant species was Commelina schomburgkiana; the second most frequent was Oryza latifolia,followed by Leersia hexandra, Enydra radicans and Pityrogramma calomelanos. The latter species was second in cover, followed by Pontederia rotundifolia, Eichhornia azurea, E. crassipes and Enydra radicans. These five species and C. schomburgkiana (the most abundant) together represent more than half of the coverage on the lake. Pontederia rotundifolia, Ludwigia helminthorrhiza, Pistia stratiotes, E. azurea, E. crassipes, Enydra radicans and Panicum elephantipes were strongly associated with deeper areas, while Oryza latifolia, Leersia hexandra and Salvinia auriculata were prevalent in shallow areas. Pityrogramma calomelanos, Ludwigia nervosa, Ipomoea alba, Cayaponia podantha, Polygonum acuminatum, Rhynchanthera novemnervia and Ludwigia leptocarpa were highly correlated with floating meadows. The structure of the habitat, natural dynamics and zonation of aquatic vegetation in the Baía do Castelo seems to be influenced by a variation in water levels, which promotes spatial segregation, most likely due to competition and/habitat preference.

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Aerial Biomass and Nitrogen Estimation of Emerged and Floating Macrophytes using Optical Remote Sensing: A Non-Destructive Method

10.21203/rs.3.rs-691078/v1 ◽

2021 ◽

Author(s):

Jessica Cristina Carvalho Medeiros ◽

Maurício Perine ◽

Marcelo Pompêo ◽

Marisa Bitencourt

Keyword(s):

Remote Sensing ◽

Aquatic Plants ◽

Spectral Response ◽

Nitrogen Concentration ◽

Vegetation Indices ◽

Field Measurements ◽

Pistia Stratiotes ◽

Optical Remote Sensing ◽

Eichhornia Azurea ◽

Sentinel 2

Abstract Freshwater resources faces threats with aquatic plants invasion, considered biological pollution with deep effects on water quality and nutrients cycling due to their rapid growth. Orbital remote sensing has been an effective instrument of monitoring large water bodies. Thus, the aim of this study was to analyze the relation between reflectance and field measurements (biomass and nitrogen concentration) of aquatic plants to develop estimation equations and to test vegetation indices to use in orbital remote sensing. The most common tropical infesting species (Salvinia auriculata, Pistia stratiotes, Eichhornia crassipes and Eichhornia azurea) were collected during a year, measured their spectral response to simulate satellite bands, and the biomass and nitrogen concentration measurements. The bands intervals of Sentinel-2 satellite were choosing to the simulation due to their narrow bands and the RedEdge new band. The obtained field data were correlated with the reflectance obtained from spectroradiometry of each species and the equations showed R² = 0.64 to estimate biomass and R² = 0.60 to estimate nitrogen using the entire spectrum. Several indices described in the literature were tested with different Sentinel-2 bands but with no significant results. The NDVI index showed a separation among species using RedEdge band and can be used to identify the species, but not to estimate their biomass.

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