Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-26T12:14:08Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 536987 bytes, checksum: ba1db4db3f4795dcdf3fe4aac4d4b8a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T12:14:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 536987 bytes, checksum: ba1db4db3f4795dcdf3fe4aac4d4b8a5 (MD5) Previous issue date: 2004-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivos avaliar o processo de recuperação de áreas degradadas pela explotação de bauxita, por meio da análise multivariada de algumas variáveis relacionadas à matéria orgânica e à atividade biológica nestes substratos alterados e avaliar a importância destas como indicadoras de qualidade de solo. As áreas escolhidas se situam no distrito de Porto Trombetas, município de Oriximiná - PA e foram exploradas pela Mineração Rio do Norte. A escolha destas áreas foi em função da existência de uma seqüência cronológica de idades dos plantios de recuperação, o que permite verificar a influência do tempo versus técnicas utilizadas sobre o grau de recuperação das áreas mineradas, assim como a existência de alguma relação entre os valores dos indicadores utilizados e a idade dos plantios. Foram feitas duas amostragens dos substratos alterados, uma no início do período seco e outra no meio do período chuvoso, em 12 áreas revegetadas, com 2, 4, 6, 8, 10, 15, 16, 18 e 20 anos de revegetação que correspondem, respectivamente, à áreas revegetadas (ou plantios) nos anos de 2000, 1998, 1996, 1994, 1992, 1987, 1986, 1984 e 1982, além de um tanque de rejeito revegetado em 1999 e de uma parcela de mata primária do entorno, que serviu como área de referência. Foram amostradas duas áreas revegetadas em 1994: uma onde houve o retorno de solo superficial antes do plantio (1994 com SS) e outra em que este retorno não foi feito (1994 sem SS). As variáveis avaliadas em cada uma destas áreas foram: carbono orgânico, matéria orgânica leve e quantidade de carbono presente nesta fração, carbono da biomassa microbiana, nitrogênio potencialmente mineralizável, atividade de - glicosidase e de fosfatase ácida, respiração basal em laboratório e equivalente de umidade. A partir dos dados de CO 2 evoluído em laboratório e de carbono da biomassa, foi calculado o coeficiente metabólico (CO 2 evoluído /C biomassa ) e, a partir do carbono orgânico e carbono da biomassa, o coeficiente microbiano (C biomassa /C orgânico x 100), para todas as áreas. Além disso, foi medido o CO 2 evoluído em condições de campo, para as seguintes áreas: mata, 1984, 1987, 1994 com SS, 1994 sem SS, 2000 e tanque de rejeito. Os dados relativos a cada área e a cada período foram submetidos ao método de agrupamento de Tocher e à análise de componentes principais. O agrupamento, em ambos os períodos, manteve a mesma tendência, com a área de mata sempre isolada das demais; um grande grupo reunindo plantios com idades intermediárias, mais próximo da área de mata; e as áreas do tanque de rejeito, 1994 sem SS e 1998, mais distantes. O tanque de rejeito representa uma condição extrema e peculiar e foi sempre agrupado isoladamente. O período chuvoso proporcionou maior distinção entre as áreas e o grupo maior formado neste período mostrou-se bastante heterogêneo. As variáveis consideradas menos importantes pela análise de componentes principais para explicar a variação total entre as áreas foram, no período seco, o carbono da biomassa e, no período chuvoso, o carbono presente na matéria orgânica leve. Apesar de considerado de pouca importância por tal análise, isoladamente, o carbono da biomassa foi necessário na composição dos coeficientes metabólico e microbiano, parâmetros considerados importantes para a distinção entre as áreas. Devido ao fato de a maioria das áreas ter sido reunida em um único grupo e este grupo, no período chuvoso, ter apresentado evidente heterogeneidade, foi aplicado novamente o método de otimização de Tocher para as áreas incluídas nestes grupos maiores, de ambos os períodos, para comparação destes plantios entre si. O reagrupamento pareceu evidenciar a influência da prática de retorno de solo superficial sobre o grau de recuperação dos diversos plantios. / The aim of the present study was to evaluate the reclaiming process of degraded areas due to bauxite exploitation, using multivariate analysis of variables related to organic matter and biological activity in such altered substrates and, also, to evaluate the importance of the chosen variables as soil quality indicators. The collection of samples was done in two different periods: in the middle of the raining season and in the beginning of the dry season. Twelve areas revegetated after the mining process were sampled, corresponding to areas with 2, 4, 6, 8, 10, 15, 16, 18 and 20 years old tree plantings, besides a refuse pond area revegetated in 1999 and a plot under an undisturbed native forest, used as a reference area. Two different areas revegetated in 1994 were sampled: one in which there was topsoil return (1994 com SS) and another where this procedure was not done before revegetation (1994 IXsem SS). The characteristics measured in all sampled areas were organic carbon, the light fraction of soil organic matter, the carbon present in the light fraction, microbial biomass carbon, potentially mineralizable nitrogen, β - glucosidase activity, acid phosphatase activity, basal respiration rates under laboratory conditions and the moisture equivalent. Metabolic coefficients were calculated based on mineralized CO 2 , measured in the laboratory, and biomass carbon. Microbial coefficients were determined using data on organic C and microbial biomass C. The basal respiration under field conditions was measured for the following areas: native forest, 1984, 1987, 1994 com SS, 1994 sem SS, 2000 and refuse pond. Data relative to each area separately, for each period, were submitted to cluster and principal component analyses. The clustering of areas for both periods showed the same trend, with the native forest being far apart from all the other areas and, the refuse pond, 1994 sem SS and 1998 areas being distant from the plantings of intermediate ages. The refuse pond area represents an extreme and peculiar condition and was always grouped alone. The raining season allowed greater distinction between areas and the larger group formed in this sampling period was quite heterogeneous. The variables considered less important by principal component analysis were, for the dry season, the biomass carbon and, for the raining season, the carbon present in the soil organic matter light fraction. Although considered of little importance by such analysis, separately, the microbial biomass carbon was necessary for the metabolic and microbial coefficient calculations, parameters considered important for the distinction between areas. Due to the fact that most of the intermediate age areas were grouped together, and that this group showed high heterogeneity for the raining season clustering, the clustering method was applied again, to subdivide this group, in both periods, allowing comparisons between them. The new clustering analysis seemed to evidence the topsoil return influence on the reclaiming degree of the different plantings.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-12-15T17:23:02Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1574432 bytes, checksum: e9f45eb637d1078c682138eab37ce072 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-15T17:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1574432 bytes, checksum: e9f45eb637d1078c682138eab37ce072 (MD5) Previous issue date: 2017-07-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste estudo foi desenvolver um método de monitoramento de áreas de restauração por meio do processamento digital de imagens de uma câmera a bordo de VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) e de uma composição dados LIDAR (Light Detection and Ranging), de modo a gerar recomendações precisas de manejo adaptativo. Além disso, por meio da análise de um banco de dados de monitoramento ecológico realizado em campo, determinaram-se valores de referência para indicadores ecológicos do processo de restauração. O estudo foi realizado áreas em processo de restauração da Fibria Celulose S.A, com mais de 48 meses de implantação. Utilizou-se imagens de câmera Canon S110 NIR a bordo de VANT e uma composição de dados LIDAR, que foram classificadas através dos algoritmos da Máxima Verossimilhança (MaxVer) e Random Forest (RF), e posteriormente comparou-se a acurácia da classificação (Índice Kappa e Exatidão Global - EG) por meio do teste Z. O indicador de cobertura do solo foi avaliado por imagens separando-se as classes de cobertura de copa, gramíneas e solo exposto. Para se recomendar valores de referência a partir de dados coletados em campo de diversos projetos monitorados na empresa, separou-se um grupo de dados contendo as áreas com cobertura de copa superior a 70%, dentro do qual foi calculada a média entre os quartis Q25 e Q75 dos valores dos indicadores de densidade e riqueza de regenerantes nativos. Para a geração de recomendação de manejo adaptativo, calculou-se a área ocupada pelas diferentes classes de cobertura do solo e elaborou- se um sistema especialista, através do ArcGIS. Em seguida, comparou-se as recomendações geradas a partir de cada imagem classificada. Os valores de EG, Kappa e a avaliação visual das imagens foram excelentes para todas as combinações de métodos (VANT ou LIDAR) e algoritmos utilizados. Entretanto, ao comparar a eficiência dos algoritmos, percebeu-se que tanto para a classificação proveniente de imagens de câmeras a bordo de VANT quanto da composição de dados LIDAR, o algoritmo RF apresentou melhor desempenho que o MaxVer, mas quando se comparou os métodos de obtenção de imagens não houve diferença significativa indicando que, independente da escolha do método, será possível obter bons resultados com o RF. Definiu-se 940 indivíduos por hectare e três espécies de regenerantes arbóreos ou arbustivos nativos como limiar de referência para considerar a área como adequada nos casos onde o método de restauração foi o plantio de mudas nativas ou condução da regeneração natural realizados há de cinco anos, e 1.700 indivíduos por hectare e cinco espécies nas áreas onde o única método realizado foi o corte ou anelamento das árvores de eucalipto, tendo sido realizado há cerca de 15 a 20 anos. Encontrou-se ligeira diferença entre as recomendações geradas pelas diferentes imagens classificadas. A recomendação mais gerada foi capina ou coroamento e adensamento com mudas de espécies nativas, representando 34% do total das recomendações geradas. O método de monitoramento sugerido por esse estudo se mostrou eficiente, e pode ser considerado promissor para se monitorar áreas em processo restauração, sobretudo em larga escala. / The objective of this study was to develop a methodology for monitoring restoration areas through the digital image processing on board of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) and a data composition of Light Detection and Ranging (LIDAR), in order to generate accurate adaptive management recommendations. In addition, through the analysis of an ecological monitoring database carried out in the field, reference values were determined for ecological indicators of the restoration process. The study was carried out in areas in restoration process from Fibria Celulose S. A., with more than 48 months of implantation. It was used images of Canon S110 NIR camera on the UAV and a composition of LIDAR data, which were classified through the algorithms of the Maximum likelihood (MaxVer) and Random Forest (RF), and then the classification accuracy (Kappa Index and Global Accuracy - EG) was compared using the Z test. The soil cover indicator was evaluated by images separating the classes of canopy cover, grasses and bare soil. In order to recommend reference values from the field collected data of several monitored projects in the company, a data group containing the areas with canopy cover of more than 70% was separated, within which the average values from indicators of density and richness of native regenerants was calculated between quartiles Q25 and Q75. For the generation of adaptive management recommendations, the area occupied by the different soil cover classes was calculated and a specialist system was elaborated to define the recommendations through ArcGIS software. Then, the recommendations generated according to each classified image were compared. The values of EG, Kappa and visual evaluation of the images were excellent for all combinations of methods (UAV or LIDAR) and both algorithms used. However, when comparing the efficiency of the algorithms, it was observed that for both the classification from the images of the cameras on board UAV and the composition of LIDAR data, RF algorithm presented better performance than the MaxVer, but when comparing the imaging methods, there were no significant differences, indicating that regardless of the method choice, it will be possible to obtain good results using RF algorithm. We defined 940 individuals per hectare and three species of native regenerants as the reference threshold to consider the area as adequate, in cases where the restoration method was planting native seedlings or assisted natural regeneration more than five years ago, and 1,700 individuals per hectare and five species in areas where the eucalyptus was harvested 15 to 20 years ago. There was little difference between the recommendations generated by the different classified images, and the most common recommendation was weeding or seedling crowning followed by dense planting with native species (34%). The monitoring methodology suggested by this study was efficient, and can be considered promising to monitor areas in restoration process, especially on a large scale.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-21T19:13:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 261371 bytes, checksum: c5ff9d791c2952d64da4e6abae672c09 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T19:13:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 261371 bytes, checksum: c5ff9d791c2952d64da4e6abae672c09 (MD5) Previous issue date: 2003-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se avaliar algumas características químicas e microbiológicas como indicadoras de qualidade ambiental em substratos de áreas mineradas para extração de bauxita, com diferentes idades de revegetação. Foram amostradas nove áreas da Mineração Rio do Norte, em Porto Trombetas, no estado do Pará, revegetadas em 1982, 1984, 1986, 1987, 1992, 1994, 1996, 1998. Uma área de solo (Latossolo Amarelo) sob cobertura de mata primária foi amostrada para servir como área de referência. Foram feitas amostragens de duas áreas revegetadas em 1994, uma área denominada de 1994c, que recebeu o horizonte A do solo original como cobertura e 1994s, que não recebeu o horizonte A superficialmente. Nas áreas revegetadas na década de 80 o horizonte A original foi incorporado ao material e nas áreas da década de 90 esse horizonte A do Latossolo Amarelo original foi colocado como cobertura em uma camada de aproximadamente 20 a 30 cm. As áreas foram revegetadas com uma mistura de espécies arbóreas, com exceção da área revegetada em 1987, onde se cultivou apenas tachi- branco (Sclerolobium paniculatum Voguel). As amostras de substrato e solo foram coletadas em duas épocas do ano, nos períodos de menor e maior precipitação na região, à profundidade de 0 a 2,5 cm para a avaliação do carbono e do nitrogênio da biomassa microbiana e de 0 a 2,5, 2,5 a 7,5 e 7,5 a 20 cm para as características químicas do solo. Os resultados obtidos foram submetidos a análise de agrupamento e por componentes principais. O carbono e o nitrogênio da biomassa microbiana se apresentaram como bons indicadores do estágio de recuperação/degradação dos substratos. Não obstante, os resultados terem sido diferentes entre as áreas, o uso de C e N da biomassa como indicadores de qualidade do solo, necessariamente requer um plano de amostragem que considere as variações climáticas locais. A utilização das frações da matéria orgânica como indicadores da qualidade do solo requer amostragens periódicas a fim de se obter um banco de dados que reflita o perfil da área. A matéria orgânica total e matéria orgânica leve são características que podem ser usadas como indicadoras da qualidade do solo. / Chemical and microbiologic characteristics were evaluated as environment quality indicators in substrates from bauxite extraction areas with different ages of revegetation. Nine areas (revegetated in 1982, 1984, 1986, 1987, 1992, 1994, 1996, and 1998) of the Company Mineração Rio do Norte were sampled in Porto Trombetas, State of Para, Brazil. Control samples were taken from the soil (Oxisol) of a neighboring area under natural rain forest. Two areas revegetated in 1994 were sampled, one called 1994c which had received original topsoil as cover layer and another, called 1994s, which had not received topsoil. In all areas revegetated in the 80’s, the horizon A of the original Oxisol was incorporated into the substrate while in the areas revegetated during the 90’s the topsoil was applied as a cover layer of 20- 30 cm. The areas were revegetated with a composition of tree species, except for the area revegetated in 1987, where only taxi-branco (Sclerolobium paniculatum Voguel) was planted. Substrate and soil samples were collected twice a year, once in the dry and once in the wet season, at a depth of 0-2.5 cm for the evaluation of C and N contents in the microbial biomass and at depths of 0-2.5, 2.5-7.5, and 7.5-20 cm for the chemical characteristics. The obtained results were submitted to cluster and mean component analysis. C and N contents in the microbial biomass proved to be appropriate indicators for the reclamation/degradation stage of the substrates. However, since results differed among the sampled areas, the use of C and N of the microbial biomass as soil quality indicators necessarily requires a sampling plan which considers local climatic variations. The utilization of organic matter fractions as soil quality indicators requires periodical evaluations for the formation of a data bank that represents the area’s profile. Total organic matter and light organic matter are characteristics that can be used as soil quality indicators.