Modelagem da biomassa acima do solo (BAS), por meio de imagens de alta resolução espacial e índices de vegetação

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Avaliação da composição estrutural e biomassa viva acima do solo, em florestas sob efeito da fragmentação na Amazônia Ocidental.

A finalidade deste estudo foi avaliar o impactos do processo de fragmentação florestal sobre a estrutura horizontal do fragmento e biomassa viva acima do solo, nos ambientes de borda e interior. Para esta avaliação foram considerados os seguintes parâmetros: uso atual da terra; composição florestal; mensuração da biomassa vegetal viva acima do solo, por meio de equações alométricas ajustadas para a região e estimativa do estoque de carbono.

Alterações na matéria orgânica e na biomassa microbiana em solo de mata natural submetido a diferentes manejos

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

Carbono da biomassa microbiana em solo com aplicação de dejetos de suínos em sistema de plantio direto e convencional.

A aplicação de dejetos de suínos em solos cultivados pode alterar suas características químicas, físicas e biológicas. Estes estudos são importantes para compreensão e recomendação de práticas conservacionistas de uso do solo, que visam minimizar os efeitos da produção agrícola nos recursos naturais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o carbono da biomassa microbiana (CBM) do solo, em três profundidades, após a aplicação de cinco doses de dejetos líquidos de suínos (DLS) em sistema de plantio direto (SPD) e convencional (SPC). O experimento foi instalado em 1997, na Estação Experimental do Instituto Agronômico do Paraná, em Palotina, Paraná, em Latossolo Vermelho distroférrico de textura argilosa. Os tratamentos foram a aplicação de 0, 30, 60, 90 e 120 m3 ha-1 ano-1 de dejetos de suínos no solo cultivado em SPD ou SPC, em delineamento experimental de blocos casualizados, com três repetições. Em outubro de 2015, após o cultivo de aveia (Avena strigosa), foram coletadas amostras de solo, nas profundidades de 0-10 cm, 10-20 cm e 20-40 cm, para determinação dos atributos químicos e do CBM. O DLS apresentou em g L-1 58,20 de massa seca; 5,52 N; 3,97 P; 1,4 K; 3,32 Ca; 2,16 Mg; 0,01 Cu; 0,23 Zn; 0,06 Mn; densidade de 1,01 g cm-3 e condutividade de 10,72 mS cm-1. O CBM foi avaliado pelo método de fumigação-extração. O teor de carbono nos extratos foi quantificado por titulação com sulfato ferroso amoniacal, após a oxidação do dicromato de potássio por digestão sulfúrica. O CBM foi calculado utilizando um fator de correção Kc de 0,33. A análise de variância foi realizada a 5% de probabilidade e, quando significativo pelo teste F, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. O CBM, com a aplicação de DLS no SPD, apresentou valores médios de 457, 355 e 284 micrograma C-CBM g solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, respectivamente. No SPC, o CBM, com a aplicação de DLS, apresentou valores médios de 400, 284 e 253 micrograma C-CBM g solo, respectivamente, nas mesmas profundidades. Não houve efeito significativo das doses de DLS sobre o CBM nas profundidades 0-10, 10-20 e 20-40 cm, tanto sob SPD quanto SPC. Os valores de CBM foram maiores no SPD quando comparados com SPC na profundidade de 0-10 cm e 10-20 cm, não diferindo entre si na profundidade de 20-40 cm. Houve interação significativa entre as doses de DLS e SPD sobre o CBM, somente na adição das doses de 0 e 120 m3 ha-1 ano-1 DLS na profundidade de 10-20 cm.

Assessment of higher plant species suitability for ecological restoration following major disturbance

O presente trabalho é constituído por uma revisão bibliográfica e uma série de estudos científicos experimentais visando a melhoria do conhecimento da ecologia de germinação e resposta ao estresse hídrico em arbustos autóctones. Estes estudos pretendem contribuir para o conhecimento da ecologia de espécies autóctones na fase de germinação e estabelecimento inicial das plântulas através da comparação da resposta de sementes de diferentes proveniências. Os primeiros três capítulos focam-se no estudo dos efeitos de pré-tratamentos na germinação de espécies arbustivas com diferentes estratégias de regeneração e dormência da semente, enquanto os dois últimos capítulos incidem sobre o efeito de diferentes condições de disponibilidade de água na germinação e estabelecimento inicial de plântulas com potencial para restauro ecológico. Este estudo procura abordar aspetos importantes para o estudo e validação do uso de espécies alvo para o restauro ecológico em zonas Mediterrânicas, contribuindo deste modo para a melhoria do conhecimento da ecologia destas espécies. A germinação foi estimulada por pré-tratamentos de calor em quatro das cinco espécies cuja época de dispersão da semente na primavera-verão. As sementes provenientes do sul tenderam a germinar melhor, sendo ao mesmo tempo mais pequenas. Por outro lado, a germinação em espécies cuja dispersão da semente ocorre no outono-inverno variou de acordo com o tipo de dormência da semente. A germinação foi em geral favorecida pela estratificação a frio na espécie apresentando dormência fisiológica mas foi negativamente afetada na espécie que não apresenta dormência. Esta resposta não foi, no entanto, inequívoca pois foi dependente da proveniência estudada. O efeito da estratificação a frio teve em geral um efeito mais positivo ou menos negativo nas sementes provenientes do norte em comparação com as outras proveniências. O stress-osmótico teve um efeito negativo consistente na germinação de Pistacia lentiscus e outro fator que também afetou significativamente a germinação foi a variabilidade intra-populacional entre plantas mãe. As duas proveniências apresentaram diferentes graus de associação entre a germinação e/ou caracteres morfológicos da semente ou planta mãe. Quanto à fase de estabelecimento inicial, o baixo conteúdo em água teve um claro efeito negativo no investimento relativo em biomassa acima do solo e um efeito positivo no investimento relativo em biomassa abaixo do solo em Arbutus unedo. Esta resposta não foi inequívoca, uma vez que as proveniências diferiram em adaptações morfológicas ao baixo conteúdo em água. As plântulas da proveniência mais húmida revelaram uma taxa de crescimento relativo superior mas, ao mesmo tempo, uma fraca adaptação às condições de baixa disponibilidade de água, quando comparadas com as outras proveniências. Ao contrário, as plântulas da proveniência seca com verão mais quente apresentaram semelhantes diâmetro do colo da raiz, peso seco de folhas e performance fisiológica sob os dois regimes de irrigação. Os resultados obtidos revelam diferenças significativas na germinação e desenvolvimento inicial entre as distintas proveniências que poderão estar relacionadas com adaptações ao clima dos locais de origem. Os desenvolvimentos futuros do estudo dos mecanismos subjacentes às adaptações observadas poderiam contribuir para a melhoria das previsões de sucesso do estabelecimento inicial em diferentes populações de plantas, permitindo aumentar a confiança e efetividade de custos nas decisões relacionadas com ações de restauro ecológico em cenários de alterações climáticas.

Transpiração e eficiência de uso da água em plantios puros e mistos de eucalyptus grandis e acacia mangium

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Allometric equations for estimating tree biomass in restored mixed-species Atlantic Forest stands

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

Estoque de biomassa e carbono florestal em unidades de paisagem na Amazônia: uma análise a partir da abordagem metodológica ecologia da paisagem

O presente trabalho tem por objetivo central demonstrar a variabilidade existente na floresta no que tange aos estoques de biomassa e carbono florestal acima do solo, a partir da identificação e caracterização, com base em técnicas de sensoriamento remoto, de unidades de paisagem em uma área situada no município de Belterra, região oeste do Estado do Pará, a partir da matriz teórico-conceitual da abordagem Ecologia da Paisagem. Para o alcance de tal proposição, a metodologia empregada partiu da revisão da literatura sobre o tema, aquisição de dados cartográficos e orbitais, uso de técnicas de sensoriamento remoto, coleta de dados em campo, tratamento e análise estatística. O trabalho está dividido em quatro capítulos, seguidos pelas considerações gerais da obra. Partindo da matriz teórico-metodológica da Ecologia da Paisagem, analisa-se a dinâmica socioambiental do município de Belterra, que atualmente experimenta a expansão das atividades agrícolas, com destaque para a agricultura mecanizada da soja. A partir da análise multitemporal de imagens Landsat do município pôde-se avaliar a distribuição da cobertura florestal existente no mesmo, bem como o padrão espacial de distribuição das principais unidades de paisagem identificadas. Considerando esse recorte, realizou-se a coleta de dados em campo via inventário florestal em quatro tipologias florestais (floresta de alto platô, floresta de baixo platô, vegetação secundária e tensão ecológica) para obtenção de parâmetros morfométricos da vegetação e posterior quantificação dos estoques de biomassa e carbono contidos em cada unidade, bem como observar o comportamento estrutural da floresta nas mesmas. A adoção da paisagem como escala espacial de análise mostrou-se bastante satisfatória na quantificação dos estoques de biomassa e carbono florestal ao permitir considerar a influência da dinâmica socioeconômica na redução desses estoques. Além disso, possibilitou constatar que o reconhecimento da heterogeneidade da cobertura florestal é um elemento fundamental para a obtenção de estimativas de carbono de acordo com as características estruturais da vegetação, que varia de acordo com a topografia do terreno, com as espécies existentes e com as características geográficas, o que envolve a tipologia climática, as características geomorfológicas, pedológicas e geológicas da área.

Influência da variação sazonal de atributos de fertilidade do solo sobre a biomassa microbiana em uma cronosseqüencia de plantio de palma de óleo (Elaeis oleifera (Kunth) Cortés) no Nordeste Paraense

O Brasil possui cerca de 32 milhões de hectares de áreas com aptidão para a expansão da cultura da palma de óleo e mais de 90% destas estão na Amazônia. Há necessidade de compreender a interação de novos plantios e de seu desenvolvimento com o meio ambiente. Este estudo foi conduzido em plantios comerciais da empresa Dendê do Pará SA (DENPASA) em Castanhal – Pará e avaliou o efeito da variação sazonal da precipitação sobre a fertilidade do solo e desta sobre a biomassa microbiana do solo em uma cronosseqüencia de plantios de palma de óleo com 5, 8 e 12 anos e floresta secundária. Foram mensurados/estimados e correlacionados os atributos do solo carbono da biomassa microbiana (C_BMS), carbono total (C_TOTAL), nitrogênio (N_TOTAL), respiração basal (RBS), quociente metabólico (qCO₂), relação carbono da biomassa microbiana/ carbono total (C_BMS:C_TOTAL), relação carbono/nitrogênio (C/N), umidade gravimétrica (Ug), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), alumínio (Al), capacidade de troca efetiva de cátions (CTC) e saturação por alumínio (m). O C_BMS foi o atributo mais sensível para diferenciar as áreas do estudo e os períodos seco e chuvoso. Os atributos químicos de fertilidade do solo e a biomassa microbiana do solo apresentaram correlações significativas mais fortes e em maior número no período chuvoso. Os índices microbianos qCO₂ e C_BMS:C_TOTAL comprovaram que áreas de plantio convencional podem ser relativamente eficientes em relação à dinâmica do C em comparação a área de floresta secundária.

Carbono da biomassa e atividade microbiana em solo sob manejo orgânico e manga no Pólo de Irrigação Petrolina - PE/Juazeiro - BA.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade microbiana e estabelecer estimativas do carbono proveniente da biomassa microbiana, em solo manejado com diferentes composições de coquetel vegetal e sob cultivo de manga, no Distrito de Irrigação Senador Nilo Coelho, Petrolina, PE, visando avaliar a dinâmica da matéria orgânica deste solo.

Comparação da estimativa de parâmetros estruturais e de mapas de predição de biomassa produzidos por meio de simulações de métodos de amostragem e dados LIDAR na reserva florestal da Embrapa Acre.

O uso de tecnologias no setor florestal tem permitido dentre outras possibilidades, conhecer a real condição da floresta desempenhando o menor trabalho possível, o que garante uma maior eficiência ao se tratar, por exemplo, em tipos de amostragem no inventário florestal. A pesquisa teve como objetivo testar a eficiência da amostragem aleatória e sistemática em quatro níveis de intensidade amostral para produzir estimativas de biomassa seca acima do solo e comparar mapas de predição de biomassa com dados gerados pelo LIDAR (Light Detection and Ranging). O trabalho foi realizado em uma reserva florestal de 800 ha do Campo Experimental da Embrapa Acre. Os dados foram fornecidos pela Embrapa Acre e gerados em duas fases, a primeira por meio de um inventário 100%, no qual foi utilizado para simular a amostragem na área de estudo, sendo utilizado todas as árvores vivas com DAP > 30 cm, a segunda fase através de dados LIDAR, ou seja, utilizando o perfilhamento à Laser aerotransportado. Para simular a amostragem foram utilizados três tamanhos de parcelas distintos 20mx20m, 50mx50m e 100mx100m em diferentes intensidades amostrais que foram 0,5%, 1%, 5% e 10%. O parâmetro utilizado para comparação foi o da biomassa seca acima do solo em Mg.ha-1 pelo teste Tukey, a 95% de probabilidade através do programa Minitab17 e as parcelas foram sorteadas e distribuídas por meio de simulações de instalação de parcelas utilizando o Arc GIS 10. Os dados LIDAR foram amostrados por uma empresa contratada, a partir deles foram realizados todos os modelos e a extrapolação das métricas para toda a área através do comando gridmetrics. Os mapas de predição foram confeccionados pela ferramenta de interpolação vizinhos próximos do Arc GIS 10 e as comparações entre os mapas foram feitas pela ferramenta do Arc GIS 10, Zonal statistic. A biomassa média obtida do inventário florestal foi de 155,2 Mg.ha-1, sendo que o tamanho de parcela ótimo encontrado foi de 50mx50m e os tratamentos que mais se aproximaram da média do inventário florestal foram o aleatório com intensidade amostral de 5% e o sistemático com intensidade amostral de 10%. Os tratamentos que atenderam o erro aceitável de 10% foram à amostragem aleatória com intensidades amostrais de 5% e 10% e a amostragem sistemática com intensidade amostral de 10%. Não houve diferença estatística significativa entre os tratamentos. Os mapas de vegetação baseados na biomassa que melhor representaram a biomassa seca acima do solo no tamanho de parcela 50mx50m foram na amostragem aleatória com intensidade amostral de 10%, e na amostragem sistemática com intensidades amostrais de 5% e 10%, comparando com os mapas gerados a partir do inventário 100% e dos dados LIDAR. Pode-se concluir que o tamanho ótimo de parcela foi de 50mx50m, com intensidades amostrais acima de 5% não havendo diferença entre os métodos de amostragem e que os mapas gerados pelo inventário 100% e pelos dados LIDAR foram equivalentes.

Uso de sistema de informação geográfica para subsidiar o cálculo de estoque de carbono em florestas no âmbito do mecanismo de desenvolvimento limpo.

Com a entrada em vigor do Protocolo de Quioto, intensificam-se as expectativas pela regulamentação de um mercado de créditos de carbono. No caso de esses créditos terem sua origem em projetos de reflorestamento ou de florestamento, conforme previsto pelos chamados Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL), vem a ser fundamental o estabelecimento de uma metodologia para quantificação de estoques de carbono armazenados sob a forma de biomassa vegetal. Este trabalho propõe, como um método informatizado para cálculo de estoque de carbono em florestas, um conjunto de funcionalidades e um modelo de dados cadastrais totalmente integrados com um Sistema de Informações Geográficas de arquitetura aberta. A partir de mapas e imagens geo-referenciadas e com base em dados obtidos de pequenos transectos, o sistema calcula a quantidade total de carbono estocada em toda a floresta. Além de permitir apresentar esses resultados para diferentes agentes armazenadores de carbono, como, por exemplo, segmentos de floresta ou cada espécie vegetal, o sistema mantém registro histórico de dados dendrométricos, o que virá permitir a geração de gráficos de curvas de crescimento e, por conseguinte, estimativas futuras.

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado: comparacao dos metodos fumigacao-incubacao e fumigacao-extracao.

Dentre os metodos mais utilizados para determinacao do carbono da biomassa microbiana destacam-se: os de cloroformio-fumigacao-incubacao (CFI) e cloroformio-fumigacao-extracao (CFE). Trabalhos relatados na literatura tem comparado a eficiencia desses metodos em diversos locais. No entanto, para a regiao do cerrado nao existem informacoes a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiencia dos metodos CFE e CFI na determinacao do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em areas de cerrado sob cultura anual (rotacao soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob tres fitofisionomias - Mata de Galeria, Campo Sujo e Cerradao. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0 a 5 cm e 5 a 20 cm, foram analisadas em quatro epocas: agosto de 1998, janeiro a agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas areas cultivadas, os resultados obtidos com os metodos CFE e CFI foram semelhantes independentemente dos tratamentos e das epocas amostradas; as pastagens consorciadas apresentaram maiores teores de CBMS do que as areas sob culturas anuais. A integracao profundidades x metodos foi significatica. Nao houve diferencas entre a profundidade 0 a 5 cm quando se utilizou o metodo CFI, mas as diferencas obtidas com o metodo CFE foram significativas. Os metodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendencias nas areas ativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou epocas analisados; a Mata de Galeria apresentou niveis de CBMS superiores aos do Cerradao e do Campo Sujo. As interacoes profundidades x metodos e epocas x metodos foram significativas devido ao fato de que as diferencas nos teores do carbono da bimassa microbiana, nas profundidades e epocas amostradas, foram mais acentuadas com o metodo CFE. Os resultados indicaram que os metodos CFI e CFE foram apropriados para determinacao da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetacao nativa.

Forest resources in Graciosa Island (Azores) : biomass availability for sustainable energetic use

Dissertação de Mestrado em Ambiente, Saúde e Segurança.