Método convencional e "bootstrap" para estimar o número de observações na determinação dos parâmetros da função K(Θ)

A variabilidade natural do solo dificulta a obtenção de valores que representem adequadamente as propriedades do solo em determinada área. O conhecimento do número mínimo de observações, que devem ser realizadas para representar, com um erro aceitável, uma propriedade ou característica do solo, é fundamental para que os resultados experimentais possam ser aplicados com segurança. No presente trabalho, comparou-se o método convencional (teste-t) com o método "bootstrap", com vistas em estimar o número de observações necessárias para calcular os parâmetros que caracterizam a relação entre a condutividade hidráulica e o teor de água do solo, determinada pelo método do perfil instantâneo. Realizou-se um experimento de drenagem num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 45 pontos de observação distanciados de 1 m entre si. Observaram-se a umidade (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água. Após processamento dos dados, o conjunto de valores mostrou uma distribuição não-normal, fazendo-se necessária a eliminação de "outliers" para a aplicação do método convencional, normalizando a distribuição. Assim, o uso do método tradicional só é recomendado após a confirmação da pertinência da eliminação dos "outliers". Ambos os métodos de análise requerem grande número de repetições, reafirmando que determinações da função condutividade hidráulica com poucas repetições não podem ser extrapoladas para áreas maiores.

Associações espaciais entre indivíduos de diferentes espécies de Miconia spp. Ruiz & Pav. (Melastomataceae)

Este estudo avaliou as associações espaciais de indivíduos pertencentes a todas as espécies arbóreas do gênero Miconia presentes no sub-bosque de um plantio experimental de espécies dos gêneros Eucalyptus e Corymbia. Como o gênero Miconia possui a maioria das espécies pioneiras, a hipótese testada foi de que os pares de espécies analisadas apresentam indivíduos com sobreposição total ou parcial de habitat. Considerando o histórico da área, é possível supor que todos os indivíduos se regeneraram a partir da chuva e do banco de sementes. Foi estabelecido um transecto cruzando a área de estudo no sentido de seu maior comprimento, a partir do qual foram determinadas as coordenadas dos indivíduos do gênero Miconia com DAS (diâmetro medido na altura do solo) maior ou igual a 1 cm. As associações espaciais entre os indivíduos das diferentes espécies foram analisadas por meio da função K de Ripley bivariada. Foram amostrados indivíduos de Miconia pepericarpa DC., Miconia sellowiana Naudin, Miconia albicans Triana, Miconia argyrophylla DC., Miconia chartacea Triana e Miconia cinnamomifolia (DC.) Naudin. De forma geral, os resultados demonstraram ausência de associação espacial negativa entre os pares das espécies, indicando que os indivíduos de Miconia spp. compartilham parcial ou totalmente o mesmo espaço no sub-bosque de um plantio de eucalipto. Os resultados obtidos, apesar de não poderem ser extrapolados para outras espécies, corroboram a ideia de que algumas espécies pioneiras tendem a coexistir, em florestas tropicais, em áreas onde há maior disponibilidade de luz.

Regeneração de uma população natural de Araucaria angustifolia (Araucariaceae)

Estudos têm indicado baixa capacidade de regeneração em Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, baseados principalmente no baixo número de indivíduos regenerantes, não existindo estudos da dinâmica da regeneração natural. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica da regeneração de plantas de uma população natural conservada de A. angustifolia sob uma floresta desenvolvida. Em uma parcela permanente de 5,1 ha, na Reserva Genética Florestal de Caçador (SC), foram avaliados, em três anos consecutivos, os indivíduos regenerantes (< 5 m de altura) e discutidos os principais fatores responsáveis pela estrutura encontrada, sendo o padrão espacial analisado com a Função K, de Ripley. Foi encontrada variação no número de ingressantes entre os anos avaliados, bem como nos indivíduos mortos. O estágio crítico para a regeneração da espécie se mostrou logo nos primeiros anos de desenvolvimento até os 0,5 m de altura. A agregação predominou nos indivíduos ingressantes e na regeneração natural como um todo. Mas como a espécie é longeva, ela pode manter baixo número de indivíduos regenerantes na população e, mesmo assim, ter sucesso na regeneração.

Análise espacial de um fragmento florestal baseada no mosaico de dirichlet

A configuração espacial das árvores afeta grande número de processos fisiológicos e ecológicos em uma floresta, incluindo competição, distribuição, tamanho, crescimento e mortalidade da espécie. Métodos baseados na função K de Ripley têm sido usados com frequência para caracterizar a configuração espacial de uma floresta. Neste artigo foram propostos alguns métodos, que são baseados nas áreas do mosaico de Dirichlet (função D), para descrever a distribuição espacial de árvores. Devido à importância da Xylopia brasiliensis (pindaíba) na estrutura e dinâmica de floresta Semidecidual Montana, este trabalho avaliou as funções K e D para descrever a distribuição espacial da espécie. Os resultados indicaram que os estimadores das funções K e D, combinados com simulações Monte Carlo, levaram à rejeição da hipótese de completa aleatoriedade espacial (p < 0,10) da Xylopia brasiliensis em favor da presença de agrupamento espacial da espécie dentro do fragmento florestal.

Dinâmica espaço-temporal de Melocactus ernestii subsp. ernestii (Cactaceae) no Nordeste do Brasil

Melocactus ernestii Vaupel subsp. ernestii ocorre em afloramentos rochosos descontínuos no leste do Brasil. O presente estudo investigou o padrão espaço-temporal dos eventos de mortalidade e sobrevivência de plântulas da M. ernestii e a relação com as plantas perenes, a partir da utilização de parcelas, alocadas com auxílio de trenas, onde foram tomadas as coordenadas cartesianas do centróide dos estádios de desenvolvimento, com posterior análises de padrões de ponto baseado na função K de Ripley. Foram mapeados nas parcelas 686 indivíduos da M. ernestii. O padrão espacial variou em função da escala, do estádio de desenvolvimento e do grau de intemperização dos afloramentos. Os eventos de recrutamento e mortalidade foram espacialmente estruturados e influenciados por pulsos de precipitação sazonais. As plântulas emergiram a ca. 50 cm do centróide dos adultos. Das 136 plântulas monitoradas em 18 meses, 84% morreram. Os resultados mostraram que microsítios inicialmente eficazes na manutenção de sementes e promotores da germinação não necessariamente podem ser eficazes para o estabelecimento das plântulas. A magnitude das interações bióticas em ambientes estressantes é espécie-específica e indica que associação positiva entre plantas adultas e sobrevivência de plântulas não é consistente com o tempo. Este tipo de modelagem populacional permite melhor compreensão sobre o papel das interações positivas e negativas como forças estruturadoras de comunidades e pode ajudar a entender a complexidade das interações bióticas em gradientes ambientais severos.

Caracterização de frutos, divergência genética e estrutura espacial de jaboticabeiras nativas de fragmento florestal em Clevelândia - PR

To design strategies for the conservation and use of genetic resources of tree species such as jaboticaba tree, it is essential to make the characterization. In southwestern Paraná region, there are several forest fragments containing native jaboticaba tree (Plinia cauliflora), whose materials have broad potential for commercial orchards or breeding programs. As is the potential genetic diversity of a population to produce different genotypes, it would be able to start in such a characterization one of these fragments. The aim was to characterize fruits of jaboticaba tree (P. caulifora) of forest fragment kept in Clevelândia - PR for the presence of phenotypic variability, seeking to identify those superiors named for future selection as farming or male parent, as well as estimate genetic divergence between them, as a complementary tool for this purpose. Also, verify the regeneration and spatial distribution of the species. For the study was defined portion of a hectare (10.000 m²), with all individuals identified, mapped, with local coordinate system, and measured height and diameter. Fruits were characterized by sensory and biochemical characteristics in two years, 70 genotypes at 2013 and 56 at 2014, and of these 33 genotypes in both years. As a pre-selection criteria was adopted the choice of 20% of the genotypes that showed the highest frequency of superiority in the evaluated characteristics of the fruit. Genetic divergence among 33 genotypes per year was analyzed. The distribution pattern and spatial association was evaluated by Ripley's K function. It was classified for the first time the following ontogenetic stages of jaboticaba tree, by plant height, seedling (from 0.01 to 0.99 m), juvenile (1.0 to 4.99 m), immature (> 5.0 m, non-reproductive), adult (reproductive). It was also have been describe for the first time the naturally occurring juxtaposed seedlings, indicating polyembryony. The number of regenerating identified in the population (seedlings: n = 2163; juveniles: n = 330; immature: n = 59) was much larger than the number of adults (n = 132). The species showed reverse J-shaped size structure standard, with high concentration of regenerating. The regeneration distribution occurs in aggregate pattern and there is seedling-adult dependence, due seed dispersal and seedling emergence closest to mothers. The jaboticaba tree regeneration is sufficient to maintain the species for long term in this population, which should serve as reference to regeneration success for other studies of this important fruiting species from Ombrofile Mixed Forests. Has been pre-selected the jaboticaba trees 7, 42, 43, 47, 54, 91, 97, 104, 105, 118, 134, 153, 154, 157, 163, 169, 177, 186, 212, J7-01 and J7- 02, and 16 and 194 the ones that can now be selected by the superior characteristics of both cycles. It was recommended to carry out hybridization between genotypes 79 and 119, and 96 to 148. The quality of fruit analyzed showed potential for use as a dual purpose serving both in natura market or processing.

Spatial clustering analysis of the foot-and-mouth disease outbreaks in Mato Grosso do Sul state, Brazil - 2005

In the southern region of Mato Grosso do Sul state, Brazil, a foot-and-mouth disease (FMD) epidemic started in September 2005. A total of 33 outbreaks were detected and 33,741 FMD-susceptible animals were slaughtered and destroyed. There were no reports of FMD cases in other species than bovines. Based on the data of this epidemic, it was carried out an analysis using the K-function and it was observed spatial clustering of outbreaks within a range of 25km. This observation may be related to the dynamics of foot-and-mouth disease spread and to the measures undertaken to control the disease dissemination. The control measures were effective once the disease did not spread to farms more than 47 km apart from the initial outbreaks.

Análise de sensibilidade no processamento de dados de experimentos de perfil instantâneo

Dentre as propriedades físicas do solo, a condutividade hidráulica é uma das mais importantes, quando se estudam fenômenos que estão ligados ao movimento da água no solo. O método para determinar a função condutividade hidráulica versus umidade ou função K(θ) de um solo, denominada método de perfil instantâneo, tem como maior vantagem o fato de se basear em medições diretas no campo, sem necessidade de aguardar o estabelecimento de um equilíbrio dinâmico. No caso de experimentos desse tipo, não se conhecem estudos sobre sua sensibilidade em relação a erros nos dados experimentais; tampouco se conhece a influência que uma observação experimental a mais ou a menos possa ter sobre a parametrização da função K(θ) O presente trabalho visou analisar a sensibilidade do método de perfil instantâneo a variações nas observações realizadas in situ Utilizaram-se dados de dois experimentos de perfil instantâneo realizados no campus "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, em Piracicaba (SP). Por meio de um algoritmo computacional para a análise dos dados experimentais, verificou-se a sensibilidade do resultado do cálculo dos parâmetros da função K(θ) para variações nos valores de entrada. Foi analisado o efeito das seguintes alterações no conjunto original de dados: retirada de uma leitura completa do conjunto de dados; retirada de leituras finais; erro no coeficiente angular de calibração do TDR; erro no intercepto da curva de calibração do TDR; erro em uma das leituras do TDR. Pelos resultados do levantamento, concluiu-se que o método do perfil instantâneo, conjuntamente com a rotina computacional utilizada para processar os valores observados no campo, apresenta alta sensibilidade a pequenas incertezas no ajuste de funções aos valores da umidade Versus tempo; é também muito sensível à leitura do tempo zero, que, portanto, deveria ser desconsiderada. Erros ou incertezas nos ajustes dos valores do potencial total Versus a profundidade têm menor influência no resultado final. Se houver comportamento não estritamente exponencial entre condutividade hidráulica e umidade, a sensibilidade do método para pequenas alterações no conjunto de dados de entrada aumenta. Respectivos erros no coeficiente angular e no intercepto de um TDR com equação de calibração linear alteram os respectivos coeficiente angular (γ) ou intercepto (ln(K*)) da relação entre condutividade hidráulica e umidade, quando o potencial matricial é obtido por tensiometria.

Balanço de água no volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros

A produtividade das culturas agrícolas, associada às condições climáticas e edáficas, depende da disponibilidade de água e nutrientes no solo em época e quantidades apropriadas. A falta ou excesso de água no solo são fatores limitantes ao crescimento vegetal e podem diminuir a produtividade. Portanto, estudos que levem a um melhor entendimento de como a água se comporta na zona radicular de uma cultura agrícola no campo são de importância indiscutível ao adequado manejo agrícola. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o método do balanço de água no solo aplicado ao volume de solo explorado pelo sistema radicular de uma planta de citros, considerando cinco profundidades de solo e cinco distâncias horizontais do tronco em duas direções a partir do tronco (uma ao longo e outra perpendicular à linha de plantas) e, então, verificar a contribuição de cada uma das camadas de solo avaliadas à evapotranspiração real da planta. O experimento foi realizado num Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico argissólico em um pomar de citros, no município de Piracicaba (SP), durante dois períodos, um seco (40 dias) e um chuvoso (37 dias). Para atender ao objetivo proposto, um conjunto de 25 tensiômetros (cinco profundidades x cinco distâncias do tronco) foi instalado ao longo da linha e um outro, idêntico, perpendicular à linha, em direção à entrelinha. A armazenagem foi calculada a partir das leituras dos dois conjuntos de 25 tensiômetros cujos potenciais mátricos determinados foram convertidos em umidades volumétricas pelas curvas de retenção da água no solo. A drenagem interna e a ascensão capilar foram estimadas a partir das leituras diárias dos tensiômetros e da função K(fim) (condutividade hidráulica em função do potencial mátrico), por meio da equação de Darcy-Buckingham. Esta função K(fim) para cada profundidade foi determinada pelo método do perfil instantâneo realizado em área adjacente. A precipitação pluvial foi medida por pluviômetro com aquisição automática de dados instalado na área. Os resultados obtidos mostraram que o método do balanço de água proposto foi adequado para avaliar quanto cada camada de solo da zona radicular da planta contribuiu para o consumo total de água (evapotranspiração real) da planta, nos dois períodos estudados. Nesse sentido, a camada de 0,00 a 0,60 m de profundidade mostrou ser a que a planta deva apresentar maior volume de raízes ativas, de acordo com sua maior contribuição ao consumo de água pela planta.

Desempenho do tensiômetro, TDR e sonda de nêutrons na determinação da umidade e condutividade hidráulica do solo

Técnicas que envolvem a utilização da instrumentação agronômica com vistas em determinar o conteúdo de água no solo são de grande importância para a pesquisa científica. Independentemente da técnica utilizada, é importante que, na determinação da função K(teta), por exemplo, a umidade volumétrica seja determinada de forma precisa e, de preferência, que haja facilidade na sua obtenção. Com o objetivo de comparar a performance da sonda de nêutrons e do TDR com o tensiômetro, buscando verificar a sensibilidade destes equipamentos na obtenção da umidade do solo e da função condutividade hidráulica K(teta), a partir dos dados da curva de retenção de água no solo, foi instalado um experimento no município de Piracicaba (SP), em um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico. Para tanto, foram instalados numa área de 7,07 m², 30 tensiômetros, três tubos de acesso para sonda de nêutrons e 15 sensores de TDR. Foi utilizado o procedimento do perfil instantâneo, analisando as profundidades de 0,70 e 1,00 m e considerando, no presente estudo, o tensiômetro como equipamento-padrão. Os resultados de umidade e de condutividade hidráulica não saturada obtidos na profundidade de 0,70 m mostraram que o TDR apresentou um comportamento mais próximo ao obtido pelo tensiômetro, quando comparado à sonda de nêutrons e, na profundidade de 1,00 m, a sonda de nêutrons mostrou-se mais eficiente na determinação da umidade e da condutividade hidráulica não saturada.

Análise exploratória e variabilidade dos parâmetros da equação da condutividade hidráulica, em um experimento de perfil instantâneo

No contexto das Ciências Agronômicas e Ambientais, a função condutividade hidráulica K(teta), isto é, a condutividade hidráulica (K) em função da umidade (teta), tem especial importância para os estudos e solução de problemas práticos relacionados, dentre outros, com a irrigação, drenagem e lixiviação de nutrientes e poluentes. Quantificar e caracterizar a variabilidade deste parâmetro hídrico é fundamental para a obtenção de valores médios representativos que possam ser utilizados com segurança nas suas diversas aplicações. Objetivando caracterizar o comportamento estatístico e quantificar a variabilidade dos parâmetros da equação representativa da função K(teta), realizou-se um experimento de campo para determinação desta função pelo método do perfil instantâneo em um Latossolo Vermelho-Amarelo (Typic Hapludox), numa transeção de 50 pontos distanciados entre si de 1 m. As equações obtidas foram do tipo K = Kteta = 0 exp(bq) e os resultados indicaram que os padrões de variabilidade dos parâmetros beta e lnKteta=0, bem como de teta, aumentaram em profundidade e não apresentaram relação entre si. Verificou-se também que a presença de valores extremos alterava as medidas estatísticas relativas aos parâmetros da função K(teta), com reflexos significativos quanto ao número de amostras necessárias para estimar o valor médio destes parâmetros, sendo importante sua identificação antes de aplicar determinado método para avaliação da condutividade hidráulica do solo.

Comparação de métodos de determinação da condutividade hidráulica em um latossolo vermelho-amarelo

A determinação da condutividade hidráulica como variável do conteúdo de água volumétrico, K(θ), é essencial para resolver, por exemplo, problemas de drenagem. Todavia, diferentes métodos de determinação podem produzir resultados distintos, dependendo dos pressupostos assumidos. Objetivou-se com este estudo avaliar o desempenho de métodos diretos no campo (perfil instantâneo, métodos do fluxo e da umidade) e indireto no laboratório (a partir da condutividade hidráulica do solo saturado e da curva de retenção) na estimativa da relação K(θ). O experimento foi realizado em Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil, em um Latossolo Vermelho-Amarelo textura argiloarenosa, entre os meses de junho e agosto de 1999, por serem de baixa precipitação pluvial média mensal. A função K(θ) fornecida pelos diferentes métodos foi comparada utilizando-se o erro máximo absoluto e o índice da concordância. Todos os métodos apresentaram limitações na determinação da função K(θ) na tensão próxima à de saturação, sendo os maiores erros identificados nessa faixa de umidade. Os métodos do fluxo, da umidade e indireto no laboratório tiveram concordância de moderada a fraca quando comparados ao método do perfil instantâneo, mostrando que no solo Latossolo Vermelho-Amarelo textura argiloarenosa assumir que o gradiente é unitário resultou em estimativas errôneas dos valores de K(θ), causadas pela falta de homogeneidade no perfil do solo.

Análise da determinação da condutividade hidráulica do solo pelo método do perfil instantâneo

A condutividade hidráulica do solo K é uma propriedade que expressa a facilidade com que a água nele se movimenta; é importante para o manejo do solo, para a produção das culturas e para a preservação do solo e do ambiente. A determinação da condutividade hidráulica pode ser feita por métodos de laboratório e de campo; o primeiro, com maior controle das condições experimentais e, o segundo, com menor grau de perturbação no solo. Dentre os métodos de campo, o mais utilizado é o do perfil instantâneo, tanto o original como o modificado, em que se obtém teoricamente uma relação entre o conteúdo de água θ e o tempo de redistribuição t, supondo gradiente de potencial total igual a um. No intuito de realizar uma análise mais profunda desse método, foi desenvolvido um estudo com o objetivo de verificar a possibilidade de se obter uma relação do conteúdo de água no solo, em função do tempo de redistribuição sem a suposição da existência de gradiente de potencial total unitário. O estudo foi desenvolvido com dados de quatro solos e a validação da relação proposta foi realizada por comparação da função K(θ) obtida a partir dela com a alcançada tradicionalmente. Com base na análise dos resultados, pode-se concluir que a relação proposta entre θ e t para o método do perfil instantâneo apresentou-se válida e que o gradiente de potencial total pode influir tanto o parâmetro γ como o parâmetro K0 da equação K = K0 exp [γ (θ-θ0)], ajustada aos dados experimentais. No caso específico dos solos avaliados neste trabalho, o gradiente de potencial teve baixa influência no parâmetro γ, comparada à sua influência no parâmetro K0, levando à possibilidade de uso de um gradiente de potencial total médio para obtenção da função K(θ). Além disso, observou-se que o procedimento para o cálculo da densidade de fluxo a partir da curva da armazenagem em função do tempo de redistribuição da água é muito mais simples do que o procedimento original utilizado no método do perfil instantâneo.

Condutividade hidráulica de um Latossolo Vermelho em pousio e cultivo intensivo

O entendimento e a predição do fluxo de água no solo são essenciais ao manejo agrícola e ambiental. O objetivo deste trabalho foi determinar e comparar a condutividade hidráulica obtida com a técnica do perfil instantâneo no campo, em um solo mantido em pousio por seis anos e outro cultivado intensivamente por igual período. A técnica empregada para a obtenção da condutividade hidráulica foi a de Hillel. A quantidade de água no Latossolo Vermelho foi determinada convertendo-se os valores de potencial matricial da água no solo em umidade volumétrica, segundo a equação de van Genuchten. As determinações de potencial matricial foram realizadas nas profundidades de 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 e 1,0 m, ao longo de 24 dias. Os maiores valores de condutividade hidráulica até a profundidade de 1,0 m ocorreram no solo em pousio. O parâmetro condutividade hidráulica saturada é o responsável pelos maiores valores da função K(teta) determinada em todas as profundidades, independentemente da umidade do solo utilizada como referência.

Estructura espacial de un ecotono bosque subalpino-pastos alpinos en los Estanys de la Pera (Pirineos orientales) formado por manchas de árboles

Se describe la estructura y el patrón espacial de un ecotono bosque subalpino-pastos alpinos dominado por Pinus uncinata Ram. (Pirineos Orientales, Cerdanya, Estanys de la Pera). La historia de perturbaciones de la zona sugiere que el patrón espacial del ecotono puede haber sido afectado recientemente por el pastoreo. Se situó una parcela rectangular (30 x 100 m) cruzando el ecotono con su lado mayor paralelo a la pendiente. Para cada individuo de P. uncinata dentro de la parcela se midió: su localización (coordenadas x, y), y diversas variables estructurales (diámetros basal y a 1,3 m de altura, altura, radios de las copas, número de cohortes de acículas, edad estimada -número de internodos del tronco). Los individuos vivos de P. uncinata se clasificaron según su tamaño (adultos, jóvenes, vástagos y plántulas) y forma de crecimiento (krummholz -individuos arbustivos policórmicos-). Se describieron cuantitativamente el tipo de sustrato (roca, materia orgánica, suelo) y la cobertura de herbáceas, arbustos y P. uncinata usando transectos paralelos a la pendiente. La estructura del ecotono se describió mediante: (i) los análisis del patrón de puntos (K de Ripley, casos uni- y bivariante) y (ii) del patrón de superficies (correlogramas omni- y unidireccionales de Moran). El ecotono estudiado mostró una distribución de individuos de P. uncinata en agregados, predominando los vástagos. Los análisis espaciales mostraron la existencia y el tamaño de agregados con valores similares para ciertas variables de los árboles situados dentro del bosque (p. ej. 8-10 m para la edad estimada). La edad estimada de los individuos jóvenes (60 años <) estaba positivamente correlacionada con la altura y el diámetro basal. La regeneración reciente presentó dos máximos (1965-67, 1973-77). Apareció una posible cohorte de individuos más viejos (1941-57). A partir de 1975, la regeneración declinó de forma exponencial. El establecimiento...