Carbon content in Amazonian Oxisols after forest conversion to pasture

O solo desempenha importante papel no ciclo do C, porém a substituição da floresta tropical por áreas cultivadas altera a dinâmica e o estoque desse elemento. Em uma frente pioneira de colonização no município de Itupiranga (PA), na Amazônia Oriental, foi desenvolvido este estudo com o objetivo de avaliar as consequências da substituição de floresta nativa por pastagens de Brachiaria brizantha no conteúdo de C de um Latossolo Amarelo distrófico. As amostras de solo foram coletadas em área de floresta nativa (FN), floresta secundária de 8–10 anos (FS), pastagens de 1–2 anos (P1-2), de 5–7 anos (P5–7) e de 10–12 anos (P10–12), nas camadas de 0–2, 2–5 e 5–10 cm, para avaliar os teores e o estoque de C e realizar um fracionamento granulométrico da matéria orgânica. Após o desmatamento, a densidade do solo aumentou até a profundidade de 5 cm, sendo esse aumento maior nas pastagens mais antigas. As maiores mudanças no conteúdo de C ocorreram na camada superior do solo, havendo aumento nesse conteúdo com o tempo de implantação das pastagens. Nas camadas de 2–5 e 5–10 cm, o conteúdo de C se mostrou estável entre os tipos de cobertura vegetal avaliados. As maiores concentrações de C foram encontradas na fração silte, mas os maiores conteúdos de C ocorreram na fração argila, independentemente do tipo de cobertura vegetal. Um aumento da quantidade de C associado à fração areia, na forma de resíduos orgânicos pouco decompostos, foi observado nas pastagens, confirmando a maior sensibilidade dessa fração às mudanças de uso do solo.

Litterfall and leaf decomposition in forest fragments under different successional phases on the Atlantic Plateau of the state of Sao Paulo, Brazil

Litterfall and litter decomposition are vital processes in tropical forests because they regulate nutrient cycling. Nutrient cycling can be altered by forest fragmentation. The Atlantic Forest is one of the most threatened biomes in the world due to human occupation over the last 500 years. This scenario has resulted in fragments of different size, age and regeneration phase. To investigate differences in litterfall and leaf decomposition between forest successional phases, we compared six forest fragments at three different successional phases and an area of mature forest on the Atlantic Plateau of Sao Paulo, Brazil. We sampled litter monthly from November 2008 to October 2009. We used litterbags to calculate leaf decomposition rate of an exotic species, Tipuana tipu (Fabaceae), over the same period litter sampling was performed. Litterfall was higher in the earliest successional area. This pattern may be related to the structural properties of the forest fragments, especially the higher abundance of pioneer species, which have higher productivity and are typical of early successional areas. However, we have not found significant differences in the decomposition rates between the studied areas, which may be caused by rapid stabilization of the decomposition environment (combined effect of microclimatic conditions and the decomposers activities). This result indicates that the leaf decomposition process have already been restored to levels observed in mature forests after a few decades of regeneration, although litterfall has not been entirely restored. This study emphasizes the importance of secondary forests for restoration of ecosystem processes on a regional scale.

Functional diversity of bacterial genes associated with aromatic hydrocarbon degradation in anthropogenic dark earth of Amazonia

The objective of this work was to evaluate the catabolic gene diversity for the bacterial degradation of aromatic hydrocarbons in anthropogenic dark earth of Amazonia (ADE) and their biochar (BC). Functional diversity analyses in ADE soils can provide information on how adaptive microorganisms may influence the fertility of soils and what is their involvement in biogeochemical cycles. For this, clone libraries containing the gene encoding for the alpha subunit of aromatic ring-hydroxylating dioxygenases (alpha-A RH D bacterial gene) were constructed, totaling 800 clones. These libraries were prepared from samples of an ADE soil under two different land uses, located at the Caldeirao Experimental Station secondary forest (SF) and agriculture (AG)-, and the biochar (SF_BC and AG_BC, respectively). Heterogeneity estimates indicated greater diversity in BC libraries; and Venn diagrams showed more unique operational protein clusters (OPC) in the SF_BC library than the ADE soil, which indicates that specific metabolic processes may occur in biochar. Phylogenetic analysis showed unidentified dioxygenases in ADE soils. Libraries containing functional gene encoding for the alpha subunit of the aromatic ring-hydroxylating dioxygenases (ARHD) gene from biochar show higher diversity indices than those of ADE under secondary forest and agriculture.

Quantificação de biomassa e carbono da parte aérea em uma área de Mata Atlântica, na Serra da Cantareira, São Paulo

A atividade humana tem contribuído com as emissões de gases de efeito estufa (GEE) associadas, principalmente, com queima de combustíveis fósseis e mudanças no uso da terra. Assim, se faz necessário que sejam adotadas medidas visando o retardamento dos efeitos das mudanças climáticas. As florestas exercem papel essencial no balanço de carbono principalmente por funcionarem como sumidouros de CO2. Por outro lado, se desmatadas, promovem emissões e liberam parte do carbono estocado. A quantidade de biomassa florestal e o teor de carbono podem variar em função do tipo florestal, bem como de sua localização. Entretanto, fator importante diz respeito à confiabilidade dos dados mensurados neste tipo de pesquisa. A biomassa e o carbono da parte aérea podem ser determinados via método destrutivo, ou estimados via método não destrutivo. A construção do Rodoanel Mário Covas trecho norte e a supressão de uma área de Mata Atlântica possibilitou a realização de estudo de biomassa da parte aérea via método destrutivo. O objetivo deste trabalho foi estudar o tamanho e forma de parcelas, a intensidade amostral, quantificar a biomassa e o carbono na parte aérea, comparar métodos destrutivos e não destrutivos para a quantificação de biomassa e carbono na parte aérea, estudar a variação da densidade básica da madeira das espécies nas diferentes classes de DAP e grupos sucessionais e comparar as medidas de altura total e DAP obtidas a campo no inventário com as medidas coletadas após o corte. O tamanho mais conveniente de parcela foi 400 m 2, com forma retangular e dimensão de 10 x 40 m. A intensidade amostral variou entre 39 e 75 unidades amostrais. A biomassa da parte aérea obtida, via método destrutivo, foi de 188,3 Mg ha-1 e o carbono, 85,1 Mg ha-1. A biomassa estimada por equações alométricas da literatura foi subestimada, quando comparada ao valor real, obtido via método destrutivo. As menores classes de DAP apresentaram as maiores densidades básicas da madeira. A densidade básica foi 0,488 g cm-3 na média das espécies. A porcentagem de carbono contida nos troncos e galhos não diferiu entre as classes de DAP. O teor de carbono foi 45,41%, na média dos troncos e galhos. Espécies pioneiras acumularam maior quantidade de biomassa e carbono nos galhos e apresentaram maior densidade básica que as não pioneiras. A utilização dos dados coletados na fase de inventário e após o corte não afetaram os valores de biomassa estimados.

Origin of and resulting floristic composition from seedbanks in agroforestry systems of Tomé-Açu, Eastern Amazon.

2016

A Agricultura Itinerante no Distrito de Bobonaro em Timor-Leste no Período Pós-Independência

A agricultura itinerante é um tipo de sistema agrícola primitivo, adotado historicamente nos ecossistemas de florestas tropicais, em que o ser humano faz o corte da floresta, queimando os resíduos como preparação da terra para a cultura. A produção de alimentos é feita por 2 a 3 anos e, posteriormente, a área é abandonada, tornando-se improdutiva. Muitas vezes, nos terrenos abandonados estabelece-se a floresta secundária, podendo voltar a ser utilizados para o cultivo cerca de dez a vinte anos depois. Em Timor-Leste, a agricultura itinerante ainda é praticada como forma de agricultura de subsistência. Com este trabalho pretendemos caracterizar a agricultura itinerante em Timor-Leste e relevar a sua importância socioeconômica para as populações rurais do território, identificar os seus impactos na sustentabilidade ambiental dos ecossistemas e referir as soluções para minorar os seus efeitos negativos. A metodologia utilizada baseou-se na recolha de informação bibliográfica relevante sobre o tema e na realização de um inquérito por questionário a agricultores itinerantes do subdistrito de Atabae, distrito de Bobonaro. Este questionário caracterizou a agricultura itinerante e ouviu a opinião dos agricultores sobre os efeitos da mesma. A agricultura itinerante de hoje em Timor-Leste destinase essencialmente às culturas de horta. Os materiais resultantes do derrube e corte da floresta são usados para lenha, vedações e materiais de construção. Os impactos negativos sobre os bens e serviços produzidos por florestas são sentidos através das mudanças na precipitação, erosão, mudanças climáticas, diminuição do número de animais selvagens, e das plantas e produtos colhidos nas florestas.

Alterações nos atributos físicos do solo provocadas por diferentes manejos em um sistema agrossilvipastoril em Belterra-PA.

A estrutura é umas propriedades mais importantes do solo sob o ponto de vista agrícola, tendo participação substancial nas relações soloplanta. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações dos atributos físicos do solo provocadas por diferentes manejos em um sistema agrossilvipastoril em Belterra-PA. Os tratamentos avaliados foram: sistema iLPF amostrado em dois locais, na área ocupada pelas culturas anuais consorciadas com forragem (iLP) e pelo componente florestal (Cumaru) e floresta secundária como testemunha (FS) em quatro profundidades de solo. Os atributos do solo avaliados foram densidade do solo (Ds), porosidade total (PT), macroporosidade (MAC) e microporosidade (MIC). O sistema iLPF (Cumauru e iLP) apresentou aumento de densidade e redução na porosidade total apenas na camada superficial quando comparado à floresta secundária. Houve diferença de MAC nas camadas 0-10 e 10-20 cm, tendo os maiores valores indicados pela FS. Na MIC, houve diferença somente na profundidade 0-10 cm, sendo o maior valor encontrado no sistema iLPF (Cumaru e iLP). Os atributos físicos do solo dos tratamentos em estudo apresentaram valores dentro da faixa considerada não restritiva ao crescimento e desenvolvimento do sistema radicular das plantas.

Caracterização genética de uma população natural de bacurizeiro (Platonia insignis Mart.) por meio de marcadores ISSR.

Nativa da Região Amazônica, o bacuri (Platonia insignis Mart) é uma espécie frutífera comumente utilizada na cultura alimentar da região Norte do Brasil. Apresenta grande importância para as populações rurais como fonte de renda, devido à sua comercialização. Devido à alta capacidade de reprodução, por meio da reprodução assexuada, pode ocorrer adensamento de indivíduos com alta similaridade, ocasionando diminuição na variabilidade genética populacional. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a diversidade genética presente em uma população natural de Platonia insignis localizada no município de Bragança, no Estado do Pará, por meio de marcadores ISSR (inter simple sequence repeats). Dessa forma, foram genotipadas 78 plantas adultas de uma população de floresta secundária com seis primers ISSR. Os primers amplificaram 42 locos, dos quais 34 foram polimórficos, representando uma taxa de 81% polimorfismo com média de 5,66 de locos polimórficos por primer. Dentro das áreas de coleta, foram encontrados 53 indivíduos considerados clones, representando 68 % do total, considerando similaridade mínima de 0,95. Desta forma, foi possível visualizar a alta incidência de clones na população.

Frações lábeis da matéria orgânica do solo em cultivo de palma de óleo em sistemas agroflorestais em Tomé-Açu, Pará.

Objetivou-se avaliar o efeito da variabilidade espacial do manejo do solo e a conversão de uma floresta sucessional em cultivos de palma de óleo (Elaeis guineensis) em sistemas agroflorestais (SAFs) nas frações lábeis da matéria orgânica do solo em Tomé-Açu, PA. Foram avaliados dois SAFs com cultivo de palma de óleo, sendo um menos diversificado (leguminosas arbóreas) e outro mais diversificado (espécies frutíferas e florestais). Os SAFs foram comparados com uma floresta secundária de 20 anos. As amostras foram coletadas nas áreas influenciadas pela linha de palma de óleo (Palma, Pilha e Carreador) e na área influenciada pelas linhas de plantio das espécies dos SAFs. As frações foram separadas por diferença de densidade dos resíduos orgânicos através do método de fracionamento densimétrico com utilização de NaI (iodeto de sódio d=1,8 g cm-3). O teor das frações lábeis sofreu influencia do manejo de local de coleta e sistema de uso do solo. A conversão de floresta sucessional para cultivo de palma com SAFs diminui o teor das frações lábeis da matéria orgânica do solo.

Efluxo de CO2 do solo em sistemas agroflorestais com palma de óleo no nordeste do Pará.

O efluxo de CO2 representa um dos principais processos no ciclo global do carbono e avaliar como este processo ocorre em diferentes ecossistemas permite o entendimento das variações temporais e espaciais, associadas a diferentes controladores. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efluxo de CO2 do solo em dois sistemas agroflorestais com palma de óleo e uma floresta secundária- localizados em Tomé Açu, Pará. A emissão de CO2 no SAF-Biodiverso, SAFAdubadeiras e Floresta Sucessional variou entre 4,16 ± 0,68; 3,82 ± 0,31 e 5,24 ± 0,70 (média ± erro) μmol CO2 m-2 s-1 respectivamente. O efluxo de CO2 do solo em sistemas agroflorestais com palma de óleo se assemelha, de modo geral, ao efluxo emitido por uma floresta sucessional, indicando o caráter conservacionista destes sistemas.

Estoque de serapilheira e de carbono no solo em sistemas de transição produtiva agroecológica.

O objetivo do trabalho foi estudar a mudança no estoque de carbono do solo e massa seca da serrapilheira nos sistemas em processo de transição produtiva agroecológica. O estudo foi realizado no município de Igarapé-Açu em uma propriedade com sistemas de cultivo corte-e-queima, corte-e-trituração e com floresta secundária. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de solo, e serrapilheira. O sistema corte-e-trituração apresentou maior estoque de serrapilheira e carbono no solo, mostrando um maior potencial para manutenção da qualidade do solo

Matéria orgânica e agregação de um planossolo sob diferentes coberturas florestais.

A qualidade da serapilheira pode alterar a agregação do solo, modificando a dinâmica de transformação e alocação do carbono (C) do solo em diferentes compartimentos. Avaliou-se neste estudo, a estabilidade de agregados e sua relação com características químicas da serapilheira, com o carbono orgânico e a fração leve livre da matéria orgânica, sob três diferentes tipos de cobertura vegetal floresta secundária (FS) e plantios de Mimosa Caesalpinaefolia (PM) e Carapa guianenses (PA) com posterior regeneração natural. Amostras de serapilheira foram caracterizadas quanto aos teores de polifenóis, lignina, suberina, tanino, holocelulose e relação C/N. Coletaram-se amostras de terra em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm) para estimativa da agregação através da análise do diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e índice de estabilidade dos agregados (IEA). Subamostras das mesmas profundidades foram ainda caracterizadas quanto aos teores de C e da fração leve livre (FLL). Os maiores teores de suberina e polifenóis da serapilheira, encontrados nas áreas FS e PM, reduziram a velocidade de decomposição dos resíduos no solo o que acarretou maiores teores da FLL em ambas as coberturas. Esses compostos contribuíram para a estabilização do C à fase mineral, pois os maiores teores de C foram encontrados nessas áreas. Essa afirmativa é confirmada pelos valores de DMP, DMG e IEA entre as áreas, que são maiores para as coberturas PM e FS. Os teores de polifenóis e suberina foram determinantes na compartimentação do C e agregação do solo das áreas de FS e PM.

Estoques de carbono e nitrogênio e distribuição das frações húmicas no solo sob diferentes coberturas florestais.

Para avaliar o estoque de carbono (C) e nitrogênio orgânicos (N) e a distribuição das substâncias húmicas (ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HUM)) amostras de terra foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm em áreas de Mimosa caesalpineafolia, Carapa guianenses e em floresta secundária na Floresta Nacional FLONA Mário Xavier, Seropédica, RJ. À área de floresta secundária se devem não apenas os maiores valores de estoque de C e N, mas também das frações AF, AH e HUM; ressalta-se, porém, que os maiores valores de C e N e das subtãncias húmicas, podem ser decorrentes dos maiores teores de argila constatados nesta área. Quanto à distriuição das frações húmicas verificou-se, em todas as áreas, predomínio da fração HUM.

Fitossociologia e distribuição de espécies arbóreas em uma floresta ribeirinha secundária no município de Rio Claro, SP, Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Otimização da rede de estradas secundárias em projetos de manejo sustentável de floresta tropical.

A otimização da rede de estradas secundárias em função das distâncias ideais de arraste não tem sido considerada na elaboração dos planos de manejo de floresta tropical. No Estado do Acre, as florestas com potencial de manejo, possuem diferentes tipologias, volume comercial e potencialmente aproveitáveis por hectare, topografia e solos variados. Isto implicará sempre diferentes densidades ideais de construção de estradas florestais para manejo, tornando necessária a utilização de metodologia que defina o menor custo e dano ao povoamento. Este trabalho tem a finalidade de fornecer suporte técnico à planificação de redes de estradas para o manejo em florestas tropicais, abordando os principais elementos necessários as planejamento e sugerindo uma sistemática de trabalhos para elaboração de um projeto.