A GIS-based empirical model for vegetation prediction in Lefka Ori, Crete

The aim of the study was to establish and verify a predictive vegetation model for plant community distribution in the alti-Mediterranean zone of the Lefka Ori massif, western Crete. Based on previous work three variables were identified as significant determinants of plant community distribution, namely altitude, slope angle and geomorphic landform. The response of four community types against these variables was tested using classification trees analysis in order to model community type occurrence. V-fold cross-validation plots were used to determine the length of the best fitting tree. The final 9node tree selected, classified correctly 92.5% of the samples. The results were used to provide decision rules for the construction of a spatial model for each community type. The model was implemented within a Geographical Information System (GIS) to predict the distribution of each community type in the study site. The evaluation of the model in the field using an error matrix gave an overall accuracy of 71%. The user's accuracy was higher for the Crepis-Cirsium (100%) and Telephium-Herniaria community type (66.7%) and relatively lower for the Peucedanum-Alyssum and Dianthus-Lomelosia community types (63.2% and 62.5%, respectively). Misclassification and field validation points to the need for improved geomorphological mapping and suggests the presence of transitional communities between existing community types.

Landscape evolution and ice-sheet behaviour in a semi-arid polar environment: James Ross Island, NE Antarctic Peninsula

This study of landscape evolution presents both new modern and palaeo process-landform data, and analyses the behaviour of the Antarctic Peninsula Ice Sheet through the Last Glacial Maximum (LGM), the Holocene and to the present day. Six sediment-landform assemblages are described and interpreted for Ulu Peninsula, James Ross Island, NE Antarctic Peninsula: (1) the Glacier Ice and Snow Assemblage; (2) the Glacigenic Assemblage, which relates to LGM sediments and comprises both erratic-poor and erratic-rich drift, deposited by cold-based and wet-based ice and ice streams respectively; (3) the Boulder Train Assemblage, deposited during a Mid-Holocene glacier readvance; (4) the Ice-cored Moraine Assemblage, found in front of small cirque glaciers; (5) the Paraglacial Assemblage including scree, pebble-boulder lags, and littoral and fluvial processes; and (6) the Periglacial Assemblage including rock glaciers, protalus ramparts, blockfields, solifluction lobes and extensive patterned ground. The interplay between glacial, paraglacial and periglacial processes in this semi-arid polar environment is important in understanding polygenetic landforms. Crucially, cold-based ice was capable of sediment and landform genesis and modification. This landsystem model can aid the interpretation of past environments, but also provides new data to aid the reconstruction of the last ice sheet to overrun James Ross Island.

Influência do relevo e erosão na variabilidade espacial de um Latossolo em Jaboticabal (SP)

Com o objetivo de avaliar as relações entre formas de paisagem e erosão em um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) por meio de técnicas geoestatísticas na Fazenda Santa Isabel, município de Jaboticabal (SP), identificaram-se modelos de paisagem côncavo e linear. Coletaram-se amostras de solo em ambas as formas de paisagem em uma malha regular espaçada de 50 x 50 m em sete transeções na profundidade de 0,00-0,20 m, totalizando 412 pontos em 93 ha. Determinou-se a erodibilidade dos solos pelo método indireto, granulometria, bem como o carbono orgânico para cada ponto da malha, sendo esses valores usados na estimativa do potencial natural de erosão (pne). Os dados obtidos das propriedades de solo, erodibilidade e potencial natural de erosão foram analisados por meio de estatística descritiva e geoestatística com a modelagem de semivariogramas, sendo este utilizado para a confecção de mapas de krigagem. Segundo os resultados, as propriedades do solo e do pne apresentaram maior variabilidade espacial na pedoforma côncava, apesar de esta forma de paisagem apresentar menores perdas de solo por erosão e menor variabilidade espacial da erodibilidade. Deste modo, conclui-se que a erosão não adicionou variabilidade espacial para as propriedades do solo na mesma magnitude do relevo.

Forma da paisagem como critério para otimização amostral de latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização mineralógica de Latossolos em diferentes feições do relevo na região de Jaboticabal, SP

Different surface land form expressed by the relief can cause variations in soil properties in different magnitudes, depending mainly on a specific location in the landscape. Therefore, the objective of this study was to make the mineralogical characterization of Oxisols in different relief forms in the region of Jaboticabal, SP. Three trenches were opened in the convex, linear and concave landforms, done morphological description of the soil horizons and collected soil samples for physical, chemical and mineralogical characterization. It was found that the oxidic mineralogy is dependent on the type of landform, with the dominance of goethite on the concave landform and hematite on the linear landform. The desferrific clay minerals exhibited dominance of gibbsite in the concave, compared to convex and linear landforms that were dominated by the kaolinitic mineralogy.

Classificação numérica e modelo digital de elevação na caracterização espacial de atributos dos solos

One of needs of modern agriculture is the prediction of spatial variability of soil properties at more detailed scales for sustainable management and optimization of management practices. The mathematical model associated with knowledge of variability of soil attributes and mapping of relief forms has helped in agricultural planning. In this regard the aim of this study was to characterize the spatial variability of physical and chemical properties of Oxisols and Ultisols using numerical classification and the digital elevation model. Two distinct landforms: convex for the Oxisol (158 ha) and linear for the Ultisol (172 ha). 53 samples from the Oxisol and 57 samples from the Ultisol were taken. Multivariate analysis of clusters of attributes studied from their euclidean distances was performed. This analysis by dendograms along with digital elevation models for different soils characterized was more homogeneous in Ultisol groups, and less homogeneous for the Oxisol in convex landform. These quantitative methods showed that the landforms conditioned the spatial pattern of soil attributes.

Variabilidade espacial de atributos do solo e de fatores de erosão em diferentes pedoformas

As formas do relevo podem ser indicadores da variação dos atributos do solo, pois essa variabilidade é causada por pequenas alterações do declive que afetam os processos pedogenéticos bem como o transporte e o armazenamento de água no perfil do solo. O trabalho foi desenvolvido em Catanduva (SP), com o objetivo de caracterizar a variabilidade espacial de atributos do solo e fatores de erosão em diferentes pedoformas sob cultivo de cana-de-açúcar. de acordo com o modelo de Troeh classificou-se as formas do relevo em duas pedoformas, côncava e convexa. Com a utilização de um DGPS levantaram-se as cotas altimétricas, estabelecendo-se uma malha, com intervalos regulares de 50 m, com 270 pontos na pedoforma côncava e 353 pontos na pedoforma convexa, perfazendo um total de 623 pontos, coletados na profundidade de 0,0 - 0,2 m em uma área de 200 ha. em cada ponto da malha foram determinados os atributos químicos do solo, granulometria, espessura do solo e fatores de erosão locais, tais como erosividade (R), erodibilidade (K), fator topográfico (LS), uso e manejo (C), práticas conservacionistas (P), potencial natural de erosão (PNE), perda de solo (A) e risco de erosão (RE). Os dados foram avaliados primeiramente por uma análise estatística exploratória, calculando-se a média, mediana, variância, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria, coeficiente de curtose e teste de normalidade. Posteriormente, a dependência espacial foi verificada por meio da técnica de geoestatística utilizando-se semivariogramas. As maiores perdas de solo, risco de erosão e potencial natural de erosão e menor espessura do solo ocorreram na pedoforma convexa, indicando forte dependência espacial com a forma do relevo. A pedoforma côncava proporcionou maior variabilidade espacial, demonstrando que a forma do relevo condiciona padrões diferenciados de variabilidade. A magnitude da variabilidade dos atributos do solo é mais influenciada pela forma do relevo que pela erosão. A espessura do horizonte A+E integrado com a forma do relevo é um indicador de processos erosivos para classe de Argissolos.

River avulsions on the Taquari megafan, Pantanal wetland, Brazil

The Pantanal wetland is located in a tectonically active interior sedimentary basin in west-central Brazil. The south-flowing Paraguay River is the trunk-river of an alluvial constructional landform comprising several large alluvial fans, the largest one of which is the Taquari megafan. The Taquari River flows in two distinct geomorphologic zones within the megafan. Entrenched on sediments of Pleistocene fan lobes, the Taquari River flows in a 3 to 5 km wide meander belt in the upper fan, where avulsion is hindered by entrenchment. Downstream of the intersection point, stream discharge progressively decreases and the Taquari River becomes narrow and shallow toward the Paraguay River plain. Within the distributary fan lobe, the channel-levee sandy complex is topographically higher than the adjacent floodplains and avulsion is a natural consequence of crevasses in the natural levees. Many channel avulsions have occurred during the last decades and documented cases show that significant channel changes may take place in a few years. Beginning with crevassing in 1988 and ending with the abandonment of the former channel in 1998, the river completely changed course in the lower fan. Presently, a major avulsion is occurring in the upper portion of the growing fan lobe, where many crevasses have appeared in the natural levees with associated splays onto the floodbasin. New anastomosed channels have formed north of the Taquari River, but downstream of them the flow is unconfined and the water spreads into natural floodbasins. This avulsion is still in process and allows observation of channel evolution, the geomorphic features produced, the sedimentary processes involved, and resulting effects. If the new channels do not rejoin the main channel, the river mouth may abandon its present master channel and shift to a position a hundred kilometers north from its present position. A large volume of sediment has been transferred to the floodbasin, with progradation of crevasse splay deposits over fine overbank sediments. Many geomorphic features, recognizable in satellite and radar images, clearly show that avulsion has occurred many limes before in the Taquari River. Avulsion belt deposits and former diverted channels testify to ancient avulsion events within the fan lobe and show that progradation of splays onto the floodbasin is the most important infilling process within the Taquari distributary fan lobe. The avulsion process in the lower Taquari River has accelerated in the last 30 years, along with the magnitude of flooding. Pasture and intensive agriculture in the catchment area has increased the sediment supply to the wetland, but larger floods are also a consequence of higher rainfall since 1973. Avulsion and floods have been a cause of great concern among the local population and landowners. Before human intervention in attempting to control floods, however, a better understanding of the avulsive river system is needed, especially because a major navigation project including the channelization of the Paraguay River was recently proposed. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Spatial variability of the physical and mineralogical properties of the soil from the areas with variation in landscape shapes

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência das formas do relevo na variabilidade espacial de atributos físicos e suas relações com a mineralogia da argila de um Latossolo Vermelho eutroférrico, utilizando a técnica da geoestatística. Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 m, nas profundidades de 0,0-0,2 m, 0,2-0,4 m e 0,4-0,6 m para os atributos físicos e 0,6-0,8 m para os atributos mineralógicos. Os valores médios para a densidade do solo e resistência do solo à penetração são maiores no compartimento I onde a relação Ct/Ct+Gb é relativamente maior, indicando a presença de maior teor de caulinita. No compartimento II a condutividade hidráulica e a macroporsidade são maiores, influenciados provavelmente pelo predomínio da gibbsita. Portanto, conclui-se que a identificação das pedoformas é muito eficiente para compreender a variabilidade espacial de propriedades do solo. Sendo que, as variações na forma da paisagem promovem variabilidade espacial diferenciada das propriedades físicas e mineralógicas do solo.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Otimização amostral de atributos de latossolos considerando aspectos solo-relevo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variabilidade espacial de atributos químicos em latossolo e argissolos

O trabalho teve como objetivo caracterizar a variabilidade espacial de atributos químicos de Latossolos e Argissolos, sob cultivo de cana-de-açúcar em áreas com variações na forma do relevo. No presente estudo utilizou-se duas áreas, sendo uma em Latossolo em pedoforma convexa (158ha) e a outra em Argissolo na pedoforma linear (172ha). Foi coletada amostra de solo em malha na profundidade de 0,00-0,50m, realizando-se análise química de cada ponto amostrado. Os maiores coeficientes de variação e alcances foram observados na pedoforma convexa (Latossolo). Portanto, o Latossolo inserido na pedoforma convexa apresentou maior variabilidade espacial para os atributos químicos em relação ao Argissolo na pedoforma linear. O latossolo inserido pedoforma convexa necessita de maior número de pontos de coleta por apresentar maior variabilidade espacial. Recomenda-se que o intervalo de amostragem seja igual ao alcance da dependência espacial, para associar menor esforço de amostragem com maior representatividade.

Evolução da margem atlântica equatorial do Brasil: Três fases distensivas

The extension of the Pangaea started in the Upper Triassic and evolved to uplifts, magmatism and development a triple junction during the Mesozoic, and opening the Central Atlantic Ocean. The Brazilian Equatorial Atlantic margin was formed in three Mesozoic extensional events. The first event is recorded by the Calçoene Graben of the Foz do Amazonas Basin. The second event started in the Valangian and is recognized by the enlargement of the Foz do Amazonas Basin, formation of the Marajó and Grajaú basins, and the Gurupi Graben System. The third event commenced in the Albian related to northwestward progression of the rift system, which enlarged the Foz do Amazonas and formed the Potiguar, Ceará, Barreirinhas and Pará-Maranhão basins. At the end of the Lower Cretaceous the movements attenuated in the Marajó Basin and Gurupi Graben System; the extension concentrated in the Foz do Amazonas, Pará-Maranhão and Barreirinhas basins, and evolved to continental rupture of northern South America and western Africa opening of the Equatorial Atlantic Ocean.

Spatial correlation between the composition of the clay fraction and contents of available phosphorus of an Oxisol at hillslope scale

Relief is regarded as the abiotic factor most strongly influencing pedogenic processes at a local scale. The spatial correlations between the composition of the clay fraction (iron - Fe and aluminum - Al oxides, kaolinite and organic matter - OM) and contents of available phosphorus (P) of an Oxisol were evaluated at hillslope scale under sugarcane cultivation. A total of 119 samples were collected at intersection points on a 100. ×. 100. m georeferenced grid of regularly spaced points 10. m apart in the 0.2-0.4. m depth in an area consisting of two landform components namely: component I (an area with a linear hillslope curvature), and component II (one with a concave-convex hillslope curvature). Soil OM and available P contents were subjected to descriptive statistics and geostatistical analyses in order to assess their variability and spatial dependence. All attributes studied were spatially dependent. Available phosphorus had positive spatial correlation with high crystalline goethite, hematite and gibbsite. Identifying small hillslope curvatures is useful with a view to better understanding their relationships with soil organic matter and available phosphorus, as well as kaolinite and Fe and Al oxide attributes. A simple correlation analysis by itself is inadequate to relate attributes, which requires a supplemental, geostatistical technique. © 2012 Elsevier B.V..

Métodos geoestatísticos na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)