Submitted by LAURA CAROLINA BELLO LOZANO (caro.bello58@gmail.com) on 2018-09-13T18:59:34Z No. of bitstreams: 1 Tese Carolina Bello new version.pdf: 7168608 bytes, checksum: f47469d76b0f113d4401a511c5b9c908 (MD5) / Rejected by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: - Capa: deve seguir o modelo da seção de pós-graduação. Verificar (Modelo de capa) no site http://ib.rc.unesp.br/#!/pos-graduacao/secao-tecnica-de-pos/programas/ecologia-e-biodiversidade/normas/ - Página de rosto: retirar a informação da Comissão Examinadora e os membros - Nome: o seu nome deve estar completo na capa, na página de rosto e na ficha catalográfica - Título: o título deve seguir a folha de aprovação, ou seja, somente o título em inglês. Alterar o título da capa, da página de rosto e da ficha catalográrica. - Ficha catalográfica: solicitar alteração do seu nome e do título no site da biblioteca Agradecemos a compreensão. on 2018-09-14T11:36:38Z (GMT) / Submitted by LAURA CAROLINA BELLO LOZANO (caro.bello58@gmail.com) on 2018-09-14T15:22:10Z No. of bitstreams: 1 Bello teses versao imprimir OK grafica.pdf: 7240972 bytes, checksum: 78f64ec47aed13ae323c0ead8ce43294 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-09-14T16:34:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bello-lozano_lc_dr_rcla.pdf: 6995897 bytes, checksum: 3eab07c5fa5a3be2ac3b78242a7a7f8e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T16:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bello-lozano_lc_dr_rcla.pdf: 6995897 bytes, checksum: 3eab07c5fa5a3be2ac3b78242a7a7f8e (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A extinção de animais é uma ameaça silenciosa nas florestas tropicais. As florestas tropicais estão se tornando ecossistemas defaunados, especialmente de animais de grande porte. No entanto, a defaunação vai além da perda de animais carismáticos, o que estamos perdendo são interações fundamentais que modulam a funcionalidade da floresta e, portanto, dos serviços ecossistêmicos associados. A defaunação tem efeitos sobre a dispersão de sementes, a ciclagem de nutrientes, a qualidade da água, a manipulação de matéria fecal, entre outros serviços ecossistêmicos. Nesta tese, exploramos os efeitos da defaunação de grandes animais no serviço ecosistêmico de estoque de carbono em florestas tropicais. Nós encontramos que o serviço ecossistêmico de armazenamento de carbono está sustentado pelos animais de grande porte, isso porque frugívoros grandes são os principais dispersores de árvores com sementes grandes e, as árvores com sementes grandes tendem a ser altas e com madeira densa, armazenando assim grandes quantidades de carbono. Portanto, a remoção de árvores de sementes grandes das florestas, devido à perda de dispersão induzida pela falta dos grandes frugívoros, pode reduzir o potencial do estoque de carbono da floresta. No entanto, a redução não é direta porque os frugívoros menores podem compensar parcialmente a perda dos grandes frugívoros. Além disso, a perda de grandes predadores de sementes também pode afetar o potencial estoque de carbono. Em comunidades fortemente defaunadas, pequenos roedores tendem a aumentar a sua abundância e a predação de sementes grandes, reduzindo assim o recrutamento deste tipo de árvore. Finalmente, nós exploramos o impacto da relação entre defaunação e o armazenamento potencial de carbono em programas de conservação. Nós mostramos que os projetos de restauração estão promovendo ecossistemas defaunados porque estes são dominados por árvores anemocóricas ou árvores de sementes pequenas que não irão fornecer recurso alimentar suficiente para animais grandes. Além disso, observamos que a falta de animais de grande porte pode produzir impactos econômicos nos mercados de carbono. Enfatizamos a necessidade urgente de integrar o papel dos animais em estratégias de restauração e mitigação das mudanças climáticas. O impacto econômico da defaunação no orçamento de carbono é um bom argumento para inserir os animais neste tipo de programas. Logo, devemos concentrar esforços no desenvolvimento de novas políticas nacionais e internacionais para proteger as florestas das "frentes de defaunação" assim como se tem feito com as “frentes de desmatamento." / Animal loss is a silent threat of forest ecosystem. Tropical forests are becoming defaunated ecosystems, especially defaunated of large animals. The loss of animals goes beyond than the loss of charismatic animals, what we are losing are key interactions that modulate the functionality of the forest and therefore of the associated ecosystem services. For instance, defaunation have effects over seed dispersal, nutrient cycling, water quality and dung removal among others ecosystem services. In this thesis, we explore the potential effects of defaunation of large animals in carbon stock ecosystem services of tropical forest. We found that the carbon stock ecosystem service is supported by large animals due to large frugivores are the main dispersers of large-seeded trees and, large-seeded trees tend to be tall trees with dense wood, therefore, store high quantities of carbon. Hence, the removal of large-seeded trees from the forest, because of diminished dispersal induced by the lack of large frugivores, reduce the carbon stock potential of the forest. However, the reduction is not straightforward because smaller frugivores can partially compensate for the loss of large frugivores. Moreover, strong defaunation effects in the seed predators communities can also affect the carbon stock potential of the forest. In strongly defaunated communities small rodents tend to increase their abundance and the predation pressure over large seeds, reducing their recruitment. In addition, we explore the impact of defaunation and carbon stock relation in conservation programs. We show that restoration projects are promoting defaunated ecosystems because they are dominated by abiotic trees or small-seeded trees, which will not provide enough food to large animals. Besides we observed that the lack of large animals can produce economic impacts in the carbon markets. Therefore, we argue the urgent necessity of integrating the animal role in restoration and climate mitigation strategies to. The economic impact of animal defaunation on carbon budget is a good argument to introduce animals in REED+ markets and forest restoration strategies. Within this evidence, we claim for the development of new national and international policy frames to protect forests from ‘defaunation fronts’ as well as has been done with ‘deforestation fronts’. / La extinción de animales es una amenaza silenciosa en los bosques tropicales. Los bosques tropicales se están convirtiendo en ecosistemas defaunados, especialmente despoblados de grandes animales. Esta pérdida de animales va más allá de la pérdida de animales carismáticos, lo que estamos perdiendo son interacciones clave que modulan la funcionalidad del bosque y, por lo tanto, de los servicios ecosistémicos asociados. Por ejemplo, la defaunación tiene efectos sobre la dispersión de semillas, el ciclo de nutrientes, la calidad del agua, la eliminación de excrementos, entre otros servicios de los ecosistemas. A través de esta tesis, exploramos los efectos potenciales de la defaunación de animales grandes en el servicio ecosistémico de almacenamiento de carbono de los bosques tropicales. Encontramos que el almacenamiento de carbono es soportado por animales grandes debido a que los frugívoros grandes son los principales dispersores de árboles con semillas grandes y, los árboles con semillas grandes tienden a ser árboles altos con madera densa, y consequentemente, almacenan altas cantidades de carbono. En consecuencia, la eliminación de árboles de semilla grande del bosque, debido a la dispersión disminuida inducida por la falta de grandes frugívoros, puede reducir el potencial de reserva de carbono del bosque. Sin embargo, la reducción no es directa debido a que los frugívoros más pequeños pueden compensar parcialmente la pérdida de frugívoros grandes. Además, los fuertes efectos de defaunación en las comunidades de depredadores de semillas también pueden afectar el potencial de reserva de carbono del bosque debido a que, en las comunidades fuertemente defaunadas los pequeños roedores tienden a aumentar su abundancia y la presión de depredación sobre las semillas grandes, reduciendo su reclutamiento. Finalmente, exploramos el impacto de la relación entre la defaunación y el potencial de carbono de los bosques tropicales en los programas de conservación. Mostramos que los proyectos de restauración están promoviendo ecosistemas defaunados porque están dominados por árboles abióticos o árboles de semilla pequeña, que no proporcionarán suficiente alimento a los animales grandes. Además, la falta de animales grandes puede producir impactos económicos en los mercados de carbono. Por lo tanto, recalcamos la necesidad urgente de integrar el papel de los animales en las estrategias de restauración y mitigación del cambio climático. El impacto económico de la defaunación de animales en los mercados de carbono es un buen argumento para introducir los animales en los proyectos REED+ y las estrategias de restauración forestal. A partir de estas evidencias, reivindicamos la necesidad de desarrollar nuevos marcos de políticas nacionales e internacionales para proteger los bosques de los "frentes de la defaunación", así como se ha hecho con los "frentes de deforestación". / FAPESP: 2013/22492-2 / FAPESP: 2015/23770-1

O presente trabalho teve por objetivo compreender sistemas de produção agrícola e agropecuária a campo pela avaliação da diversidade, funcionalidade e dinâmica espaço-temporal de espécies, assim como pelo padrão de variação da qualidade do solo e dos fatores que a determinam. Para isso, foi avaliado na “Agropecuária Guajuvira” localizada no município de São Miguel das Missões – RS quatro sistemas conservacionistas de produção. Foram eles: 1- sistema agrícola tradicional, representando a sucessão soja/trigo e soja/aveia preta amplamente praticada na região; 2- Sistema agrícola irrigado, semelhante ao anterior, mas, com recente inserção de milho no verão; 3- Sistema integrado de produção agropecuária 1, representando a sucessão soja/pastejo de azevém e 4- Sistema integrado de produção agropecuária 2, representando um sistema misto por apresentar alterações na composição de espécies no inverno pela sucessão soja/aveia preta pastejada, soja/aveia preta não pastejada e soja/nabo forrageiro/trigo O estoque de carbono (EC), estabilidade de agregados do solo (EAS) e índice de manejo de carbono (IMC) foram escolhidos como indicadores da qualidade sistêmica do solo. Seus padrões de variação foram compreendidos pela integração de atributos químicos, físicos e biológicos do solo, assim como por variáveis de paisagem inerentes às unidades amostrais. Os fatores que caracterizaram os sistemas de produção e o uso da análise de caminhos permitiram um maior entendimento de sistemas complexos de produção agrícola e agropecuária a campo. / The aim of this research was to understand agricultural and integrated crop-livestock production systems by the species diversity, functionality and spatial-temporal dynamics evaluation, as well as of the variation pattern of soil quality and factors that determine then. For this, four no-tillage production systems were evaluated on the "Agropecuária Guajuvira" located in São Miguel das Missões county in southern Brazil. The production systems were: 1- Traditional agricultural system, representing the succession soybean/wheat and soybean/black oat widely practiced in the region; 2- Irrigated agricultural system, similar to the previous one, but, with recent insertion of corn in the summer; 3 - Integrated crop-livestock system 1, representing the succession of soybean /grazed ryegrass and 4 - Integrated crop-livestock system 2, representing a mixed system due changes in species composition during winter by succession of soybean/grazed black oat, soybean/no-grazed black oat and soybean/forage radish/wheat The carbon stock (CS), soil aggregate stability (SAS) and carbon management index (CMI) were chosen as systemic soil quality indicators. Their variation patterns were understood by the integration of chemical, physical and biological soil attributes, as well as by landscape variables inherent to the sampling units. The factors that characterized the production systems and the path analysis utilization allowed a greater understanding of complex agricultural and integrated crop-livestock production systems in the field.

O presente trabalho teve por objetivo compreender sistemas de produção agrícola e agropecuária a campo pela avaliação da diversidade, funcionalidade e dinâmica espaço-temporal de espécies, assim como pelo padrão de variação da qualidade do solo e dos fatores que a determinam. Para isso, foi avaliado na “Agropecuária Guajuvira” localizada no município de São Miguel das Missões – RS quatro sistemas conservacionistas de produção. Foram eles: 1- sistema agrícola tradicional, representando a sucessão soja/trigo e soja/aveia preta amplamente praticada na região; 2- Sistema agrícola irrigado, semelhante ao anterior, mas, com recente inserção de milho no verão; 3- Sistema integrado de produção agropecuária 1, representando a sucessão soja/pastejo de azevém e 4- Sistema integrado de produção agropecuária 2, representando um sistema misto por apresentar alterações na composição de espécies no inverno pela sucessão soja/aveia preta pastejada, soja/aveia preta não pastejada e soja/nabo forrageiro/trigo O estoque de carbono (EC), estabilidade de agregados do solo (EAS) e índice de manejo de carbono (IMC) foram escolhidos como indicadores da qualidade sistêmica do solo. Seus padrões de variação foram compreendidos pela integração de atributos químicos, físicos e biológicos do solo, assim como por variáveis de paisagem inerentes às unidades amostrais. Os fatores que caracterizaram os sistemas de produção e o uso da análise de caminhos permitiram um maior entendimento de sistemas complexos de produção agrícola e agropecuária a campo. / The aim of this research was to understand agricultural and integrated crop-livestock production systems by the species diversity, functionality and spatial-temporal dynamics evaluation, as well as of the variation pattern of soil quality and factors that determine then. For this, four no-tillage production systems were evaluated on the "Agropecuária Guajuvira" located in São Miguel das Missões county in southern Brazil. The production systems were: 1- Traditional agricultural system, representing the succession soybean/wheat and soybean/black oat widely practiced in the region; 2- Irrigated agricultural system, similar to the previous one, but, with recent insertion of corn in the summer; 3 - Integrated crop-livestock system 1, representing the succession of soybean /grazed ryegrass and 4 - Integrated crop-livestock system 2, representing a mixed system due changes in species composition during winter by succession of soybean/grazed black oat, soybean/no-grazed black oat and soybean/forage radish/wheat The carbon stock (CS), soil aggregate stability (SAS) and carbon management index (CMI) were chosen as systemic soil quality indicators. Their variation patterns were understood by the integration of chemical, physical and biological soil attributes, as well as by landscape variables inherent to the sampling units. The factors that characterized the production systems and the path analysis utilization allowed a greater understanding of complex agricultural and integrated crop-livestock production systems in the field.

Submitted by KARLA NASCIMENTO SENA null (karlla_senna@hotmail.com) on 2016-04-29T02:25:07Z No. of bitstreams: 1 mestrado fim.pdf: 2662913 bytes, checksum: 021b82295d8e222cce56cc6707c2651b (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-02T13:48:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sena_kn_me_ilha.pdf: 2662913 bytes, checksum: 021b82295d8e222cce56cc6707c2651b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T13:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sena_kn_me_ilha.pdf: 2662913 bytes, checksum: 021b82295d8e222cce56cc6707c2651b (MD5) Previous issue date: 2016-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O solo é considerado, na atualidade, o mais importante reservatório e o mais eficiente estabilizador de carbono orgânico. Por outro lado, a agricultura é considerada a segunda maior emissora de carbono, atrás apenas da emissão gerada por combustíveis fósseis. O carbono orgânico (CO) introduzido nos solos, em sua maior parte via matéria orgânica, tem papel relevante em vários atributos e destacada importância ainda mais em solos arenosos. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar as alterações nos teores e no estoque de CO, a influência deste carbono sobre atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo, em áreas de conversão pastagem-eucalipto, de reflorestamento com eucalipto e de cerrado conservado, na região leste do Estado de Mato Grosso do Sul. As coletas de solo foram realizadas nos meses de agosto e setembro de 2014, em campo, nas camadas de 0,0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,30 m. Em função do objetivo proposto foram realizadas análises de fertilidade do solo (P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn, e Zn), carbono orgânico total e o cálculo do Estoque de Carbono (EstC). Avaliaram-se também os atributos estabilidade de agregados, densidade (Ds), macro e microporosidade, porosidade total (PT), velocidade de infiltração da água no solo, infiltração acumulada de água, resistência mecânica do solo à penetração (RP), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (C-CO2) e quociente metabólico (qCO2) do solo. O delineamento experimental utilizado foi em blocos inteiramente casualizados, composto por 4 blocos, com 9 repetições por bloco, totalizando 36 pontos amostrais por sistema de manejo a ser avaliado. Neste caso foram comparadas, uma área de pastagem degradada (PAST), uma área de conversão pastagem degradada-eucalipto, ocorrida há 2 anos (EU2), uma área de conversão pastagem degradada-reflorestamento com eucalipto (EU15), e uma área sob cerrado conservado (CC), considerada como controle. Ao final observou-se que a conversão do CC em áreas de cultivo comercial acelera o processo de perda do CO e da qualidade física do solo, sendo a pastagem responsável pela maior degradação do solo, apresentando resistência do solo à penetração, em nivel de restrição ao desenvolvimento da vegetação. Nestes solos, por sua textura arenosa, a análise da estabilidade de agregados necessita ser acompanhada de uma avaliação morfológica, pois este tipo de solo pode apresentar grãos de areia isolados com tamanho de macroagregados. Após 15 anos de introdução do eucalipto em área de pastagem, observam-se sinais de recuperação de alguns atributos físicos do solo, como redução na densidade e aumento na porosidade, o que não ocorre para PAST e EU2. O CC apresenta maiores conteúdos de MO, com diferenças significativas em relação aos Sistemas de Manejo (SM) em avaliação, apenas na profundidade de 0,00-0,05m, reforçando a importância da deposição de material vegetal à superfície. O comportamento da fertilidade do solo, entre os sistemas de manejo e CC, foi semelhante quanto ao teor de MO, com redução do teor de nutriente em profundidade, apontando a relação da matéria orgânica com a fertilidade e sua importância em suprir o solo, mostrando que a textura arenosa apresenta reduzida capacidade para retenção de cátions, consequentemente apresenta alto potencial de lixiviação. O estoque de carbono, também, diminui em profundidade em todos sistemas avaliados. No entanto, o CO na profundidade 0,10 a 0,30 m não apresentou influência do uso imputado ao solo, sinalizando desta forma a possibilidade de sua permanência no solo por maiores períodos. Os sistemas de uso do solo avaliados reduziram o CO e o EctC, indicando degradação do solo quando comparado ao CC. O CBM, C-CO2 liberado e qCO2 foram influenciados pelos sistemas de manejo. A liberação de C-CO2, decorrente da atividade microbiana do solo indica o CC e PAST como os SM de melhor desempenho, comprovando a influência da cobertura vegetal, do sistema radicular e da adição de dejetos bovinos sobre a atividade dos microrganismos. O estudo sugere que a integração silvopastoril seja adotada nestas areas de baixa fertilidade para preservar a qualidade dos solos. / The soil is, in nowadays, considered the most important carbon pool and effective carbon stabilizer. On the other hand, the agriculture is considered the second largest carbon emitting, after fossil fuels. This organic carbon (CO) introduced into the soil, mainly via organic matter, has an important role in soil formation and properties, besides detached importance for sandy soil. This study aimed to verify changes in the organic carbon, amounts and storage, the influence of this on some soil physical properties, on areas of conversion pasture-eucalyptus (EU2), pasture-eucalyptus reforestation (EU15) compared to pasture (PAST) and natural vegetation (CC), in the Mato Grosso do Sul State, eastern region. The soil was sampled with four replications, in the depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10 and 0.10 - 0.30 m. Due to the proposed objective it was carried out soil fertility analysis ( P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn), total organic carbon, made if the calculation of carbon stock (EstC), it was determined aggregate stability, bulk density (BD), macro and microporosity, total porosity (TP), water infiltration rate in the soil, accumulated water infiltration , mechanical resistance soil penetration (RP) , microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (C-CO2) and metabolic quotient (qCO2). The experimental design was a randomized block consisting of 4 blocks, with nine replicates per block, totaling 36 sampling points per management system to be assessed in this case a degraded pasture area (PAST), a grassland conversion of degraded area - eucalipto, which occurred two years before (EU2), a degraded pasture conversion, reforestation area with eucalyptus (EU15), and an area under kept closed (CC) considered as control. At the end it was found that the conversion of DC in commercial farming areas accelerates CO loss process and the physical quality of the soil, with the pasture responsible for the higher degradation, because it presents the soil resistance behavior of the penetration, for example, restrictions on the development of vegetation. These soils, in sandy texture, analysis of aggregate stability needs to be accompanied by a morphological evaluation, as this type of soil can provide sand grains isolated with macroaggregates size. After 15 years of introduction of eucalyptus in pasture area, they observe signs of recovery of some soil physical properties, such as reduction in density and increased porosity, which does not occur to PAST and EU2. The CC had higher OM content, with significant differences from Management Systems (MS) evaluation, only the depth of 0,00-0,05m , reinforcing the importance of the deposition of plant material on the surface . The soil fertility behavior among management systems and the CC, was similar to the OM, with a reduction in depth, confirming the relationship of organic matter with fertility, its importance in supplying the soil and showed that the sandy texture, in fact, has reduced capacity for cation retention, consequently has a high potential for leaching. The carbon stock, as expected, decreased in depth in all systems studied. However CO found in depth from 0,10 to 0,30 m did not influence attributed to the use soil, thereby indicating the possibility of residence of the soil for longer periods of time, into the carbon sequestration field is indeed this period extend for tens or hundreds of years. The land use systems have reduced both the CO and the EctC indicating soil degradation when compared to CC. The CBM, released C-CO2 and qCO2 were influenced by SM. The release of C- CO2, due to the soil microbial activity points to the CC and PAST treatments as better performance of them, proving that management systems, vegetation cover, root system and cattle manure has influenced the activity of microorganisms.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3122174 bytes, checksum: d1965257ec9721e5a9800d68a97abae5 (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / Brazil is considered one of the countries with the greatest biodiversity on earth. Diversity geomorphological, geological, climatic and soil directly contribute to the development of different vegetation. The Serra do Espinhaço is of remarkable importance because it constitutes a unique ecosystem in relation to geological and floristic. The Espinhaço has approximately 7,000 km2 in extent and occurs in the states of Bahia and Minas Gerais. The southern boundary of the chain is the mountains of Ouro Branco. The mountain of Espinhaço has high biological diversity, harboring rare species, high scenic beauty, monuments and places of cultural and archaeological significance. This recognition generates new perspectives for biodiversity conservation coupled with socio-economic development. This paper aims to seek to understand the relationship pedogenetic, geomorphological and its influence on vegetation, seeking to identify and stratify geoenvironmental units using GIS tools, contributing with subsidies to propose the creation and consolidation of the "Parque Serras do Ouro" in the region of Ouro Branco, Minas Gerais. The study area is located mostly north of Ouro Branco. In developing the maps was used basemap IBGE scale 1:50,000, satellite images, geological maps of the Quadrilátero Ferrífero, boxes of Don Bosco and Ouro Branco scale 1:25.000. Thematic maps were generated through observations in the field and the laboratory tests by using the program ArcView 3.2, Arcmap 9.2 and Idrisi Kilimanjaro. Geological groups found in the study area were: Quaternary deposits, igneous rocks, Rio das Velhas Supergroup and Minas Supergroup. Soil pH ranged from extremely acid to moderately acid. There was a range from 4.23 to 4.41. Poverty in basic cations is largely inherited from the source material, composed mainly of quartzite and phyllite and lateritic yokes. The slightly higher levels of Ca, Mg, Na and K in surface horizons, whwn observed, are due to the presence of organic matter. It was found that 58% of the area are strongly undulated and mountainous relief, and only 10% correspond to a smooth flat wavy relief. Itwas observed that approximately 39% of the area have a strong degree of fragility and 49% average. Regarding the agricultural suitability the Oxisols were classified as fitness 3 (ab), Cambisols with fitness 5(n) and the Typic with fitness 6. It was possible to separate: mountain slopes with Vellozia, Convex hills, tops of ironstone, hanging valleys with rainforest, mountains and tops of rupestrian field, slopes with candeia, convex hills of rainforest, structural levels of rupestrian field and convex hills of medium fragility. The amount of organic carbon per hectare was relatively low. The main factors limiting the use of land area for agriculture and livestock are related to low fertility, coupled with strongly rolling to hilly topography and low resilience. The high biodiversity, agricultural suitability restricted for grazing or unsuitable, high environmental fragility, both historical and scenic beauty of the study area confirm and collaborate to create the Serras do Ouro State Park. / O Brasil é considerado um dos países com a maior biodiversidade da Terra. A diversidade geomorfológica, geológica, climática e de solos contribuem diretamente para o desenvolvimento de diferentes formações vegetais. A Serra do Espinhaço é de notável relevância, pois constitui um ecossistema único no que se refere à formação geológica e florística. A Cadeia do Espinhaço possui aproximadamente 7.000 km2 de extensão e ocorre nos Estados da Bahia e de Minas Gerais. O limite sul da Cadeia é a Serra de Ouro Branco. A Serra do Espinhaço possui alta diversidade biológica, abrigando espécies raras, de elevada beleza cênica, monumentos e locais de relevância cultural e arqueológica. Esse reconhecimento gera novas perspectivas para a conservação da biodiversidade aliada ao desenvolvimento sócio-econômico. O presente trabalho tem como objetivo procurar entender a relação pedogenética, geomorfológica e sua influência na vegetação, buscando identificar e estratificar as unidades geoambientais com o uso de ferramentas de geoprocessamento, contribuindo com subsídios para propor a criação e a consolidação do "Parque Serras do Ouro", na região de OuroBranco, Minas Gerais. A área de estudo localiza-se em grande parte ao norte do município de Ouro Branco. Para a elaboração dos mapas foi utilizada a base cartográfica do IBGE em escala 1:50.000, imagens de satélites, mapas geológicos do Quadrilátero Ferrífero, quadrículas de Dom Bosco e Ouro Branco em escala 1:25.000. Foram gerados mapas temáticos por meio de observações à campo e pelas análises laboratoriais utilizando os programas ArcView 3.2, Arcmap 9.2 e Idrisi Kilimanjaro. Os grupos geológicos encontrados na área de estudo foram: depósitos quaternários, rochas ígneas, Supergrupo Rio das Velhas e Supergrupo Minas. O pH dos solos variaram de extremamente ácido a moderadamente ácido. Houve variação de 4,23 a 4,41. A pobreza emcátions básicos é em grande medida herdada do material de origem, representado principalmente por quartzitos e filitos e por cangas lateríticas. Os teores um pouco mais altos dos elementos Ca, Mg, Na e K nos horizontes superficiais, quando observados, são em função da presença de matéria orgânica. Verificou-se que 58% da área são de relevo forte ondulado e montanhoso e apenas 10 % correspondem a um relevo plano e suave ondulado. Observou-se que aproximadamente 39% da área possuem um risco à erosão forte e 49 % média. Em relação à aptidão agrícola os Latossolos foram classificados com aptidão 3 (ab), os Cambissolos com aptidão 5(n) e os Neossolos com aptidão 6. Foi possível separar dez classes geoambientais, com base nos atributos do solo: escarpasserranas com vellozia, colinas convexas, topos de canga, escarpas estruturadas com mata atlântica, serras e cristas com campo rupestre graminóide, escarpas com candeia, colinas convexas de mata atlântica, patamares com campo rupestre graminóide e colinas convexas de médio risco à erosão. A quantidade de carbono orgânico por hectare foi relativamente baixa. Os principais fatores limitantes do uso dos solos da área para fins agrícolas e pecuários estão relacionados à baixa fertilidade, aliado ao relevo fortemente ondulado a montanhoso e a baixa resiliência. A alta biodiversidade, a aptidão agrícola restrita à pastagem ou inapta, o alto risco à erosão, fatores históricos e a beleza cênica da área de estudo ratificam e colaboram para a criação do Parque Estadual Serras do Ouro.

Orientador: Kátia Luciene Maltoni / Resumo: O solo é considerado, na atualidade, o mais importante reservatório e o mais eficiente estabilizador de carbono orgânico. Por outro lado, a agricultura é considerada a segunda maior emissora de carbono, atrás apenas da emissão gerada por combustíveis fósseis. O carbono orgânico (CO) introduzido nos solos, em sua maior parte via matéria orgânica, tem papel relevante em vários atributos e destacada importância ainda mais em solos arenosos. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar as alterações nos teores e no estoque de CO, a influência deste carbono sobre atributos físicos, químicos e microbiológicos do solo, em áreas de conversão pastagem-eucalipto, de reflorestamento com eucalipto e de cerrado conservado, na região leste do Estado de Mato Grosso do Sul. As coletas de solo foram realizadas nos meses de agosto e setembro de 2014, em campo, nas camadas de 0,0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,30 m. Em função do objetivo proposto foram realizadas análises de fertilidade do solo (P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn, e Zn), carbono orgânico total e o cálculo do Estoque de Carbono (EstC). Avaliaram-se também os atributos estabilidade de agregados, densidade (Ds), macro e microporosidade, porosidade total (PT), velocidade de infiltração da água no solo, infiltração acumulada de água, resistência mecânica do solo à penetração (RP), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (C-CO2) e quociente metabólico (qCO2) do solo. O delineamento experimenta... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The soil is, in nowadays, considered the most important carbon pool and effective carbon stabilizer. On the other hand, the agriculture is considered the second largest carbon emitting, after fossil fuels. This organic carbon (CO) introduced into the soil, mainly via organic matter, has an important role in soil formation and properties, besides detached importance for sandy soil. This study aimed to verify changes in the organic carbon, amounts and storage, the influence of this on some soil physical properties, on areas of conversion pasture-eucalyptus (EU2), pasture-eucalyptus reforestation (EU15) compared to pasture (PAST) and natural vegetation (CC), in the Mato Grosso do Sul State, eastern region. The soil was sampled with four replications, in the depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10 and 0.10 - 0.30 m. Due to the proposed objective it was carried out soil fertility analysis ( P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al, S, B, Cu, Fe, Mn and Zn), total organic carbon, made if the calculation of carbon stock (EstC), it was determined aggregate stability, bulk density (BD), macro and microporosity, total porosity (TP), water infiltration rate in the soil, accumulated water infiltration , mechanical resistance soil penetration (RP) , microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (C-CO2) and metabolic quotient (qCO2). The experimental design was a randomized block consisting of 4 blocks, with nine replicates per block, totaling 36 sampling points per management system to be assessed in thi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O presente trabalho teve por objetivo compreender sistemas de produção agrícola e agropecuária a campo pela avaliação da diversidade, funcionalidade e dinâmica espaço-temporal de espécies, assim como pelo padrão de variação da qualidade do solo e dos fatores que a determinam. Para isso, foi avaliado na “Agropecuária Guajuvira” localizada no município de São Miguel das Missões – RS quatro sistemas conservacionistas de produção. Foram eles: 1- sistema agrícola tradicional, representando a sucessão soja/trigo e soja/aveia preta amplamente praticada na região; 2- Sistema agrícola irrigado, semelhante ao anterior, mas, com recente inserção de milho no verão; 3- Sistema integrado de produção agropecuária 1, representando a sucessão soja/pastejo de azevém e 4- Sistema integrado de produção agropecuária 2, representando um sistema misto por apresentar alterações na composição de espécies no inverno pela sucessão soja/aveia preta pastejada, soja/aveia preta não pastejada e soja/nabo forrageiro/trigo O estoque de carbono (EC), estabilidade de agregados do solo (EAS) e índice de manejo de carbono (IMC) foram escolhidos como indicadores da qualidade sistêmica do solo. Seus padrões de variação foram compreendidos pela integração de atributos químicos, físicos e biológicos do solo, assim como por variáveis de paisagem inerentes às unidades amostrais. Os fatores que caracterizaram os sistemas de produção e o uso da análise de caminhos permitiram um maior entendimento de sistemas complexos de produção agrícola e agropecuária a campo. / The aim of this research was to understand agricultural and integrated crop-livestock production systems by the species diversity, functionality and spatial-temporal dynamics evaluation, as well as of the variation pattern of soil quality and factors that determine then. For this, four no-tillage production systems were evaluated on the "Agropecuária Guajuvira" located in São Miguel das Missões county in southern Brazil. The production systems were: 1- Traditional agricultural system, representing the succession soybean/wheat and soybean/black oat widely practiced in the region; 2- Irrigated agricultural system, similar to the previous one, but, with recent insertion of corn in the summer; 3 - Integrated crop-livestock system 1, representing the succession of soybean /grazed ryegrass and 4 - Integrated crop-livestock system 2, representing a mixed system due changes in species composition during winter by succession of soybean/grazed black oat, soybean/no-grazed black oat and soybean/forage radish/wheat The carbon stock (CS), soil aggregate stability (SAS) and carbon management index (CMI) were chosen as systemic soil quality indicators. Their variation patterns were understood by the integration of chemical, physical and biological soil attributes, as well as by landscape variables inherent to the sampling units. The factors that characterized the production systems and the path analysis utilization allowed a greater understanding of complex agricultural and integrated crop-livestock production systems in the field.

Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: O bioma Cerrado tem sofrido modificações nas últimas décadas, perdendo parte de sua cobertura original para culturas anuais, pastagens e florestas plantadas, tendo diferentes usos da terra. Neste trabalho, foram estudadas as interações entre os diferentes usos da terra em áreas do bioma Cerrado, bem como da dinâmica de carbono no solo e os fatores latentes formados pelos atributos físicos e químicos do solo, por meio de modelos de análise de equações estruturais, com auxílio das técnicas estatísticas multivariadas. Ensaios experimentais foram conduzidos na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão (FEPE/UNESP), localizada em Selvíria-MS: Floresta plantada de Eucalipto - Eucalyptus camaldulensis (EU); Floresta plantada de Pinus - Pinus caribaea var. hondurensis (PI); Sistema silvipastoril (SI) com uma área contendo floresta plantada de Aroeira (Myracrodruon urundeuva) e capim Braquiária (Brachiaria decumbens, e Mata Nativa (MN). Foi estudado os efeitos dos atributos físicos: densidade do solo (Ds), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi) e químicos com ênfase especial nas propriedades relacionadas à dinâmica do carbono no solo: matéria orgânica do solo (MO), estoque de carbono do solo (EstC), estoque de nitrogênio do solo (EstN), relação carbono e nitrogênio (C/N) e o grau de humificação da matéria orgânica do solo (HLIFS). A emissão de CO2 do solo (FCO2), umidade e temperatura do solo foram avaliados nas áreas durante três períodos distintos (definidos a partir do regime hídr... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Cerrado biome has undergone modifications in recent decades, losing part of its original cover to annual crops, pastures and planted forests, having different land uses. In this work, the interactions between the different land uses in areas of the Cerrado biome, as well as the soil carbon dynamics and the latent factors formed by the physical and chemical attributes of the soil through structural equation analysis models were studied. with the aid of multivariate statistical techniques. Experimental tests were performed at the Teaching, Research and Extension Farm (FEPE / UNESP), located in Selvíria-MS: Eucalyptus planted forest Eucalyptus camaldulensis (EU); Planted Pine Forest - Pinus caribaea var. hondurensis (PI); Silvipastoral system (SI) with an area containing Aroeira (Myracrodruon urundeuva) and native grass (Brachiaria decumbens), and Mata Nativa (MN). The effects of physical attributes: soil density (Ds), macroporosity (Ma), microporosity (Mi) and chemicals attributes were studied with special emphasis on properties related to soil carbon dynamics: soil organic matter (MO), soil carbon stock (EstC), soil nitrogen stock (EstN), carbon and nitrogen ratio (C / N), and the degree of soil organic matter (HLIFS). Soil CO2 emission (FCO2), soil moisture and temperature were evaluated in the areas during three distinct periods (defined from the water regime observed in the areas) called P1, P2 and P3, season rainfall, drought and transition, respectively, between March... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Carbon (C) is an essential element for all life. However, modern livestock keeping and usage of carbon through burning of fossil fuels are resulting in increased concentrations of carbon dioxide and methane in the atmosphere, two important greenhouse gases (GHG).  Rising concentrations of  GHGs in the atmosphere  is one of the world’s most pressing issues  and  is evidently resulting in rising global temperatures. Nations are fighting to reach net zero emissions of carbon dioxide, and Sweden has set out to have net zero emissions by 2045. To reach this goal, system changes are needed over all sectors in Sweden. The aim of this study is therefore to provide a holistic picture of anthropogenic carbon flows, sources and sinks in Sweden to contribute to a better understanding of the functioning of the Swedish anthropogenic  carbon system. This is done by quantifying the most significant  anthropogenic  carbon sources, flows, and sinks, and visualise them in substance flow charts. The results from this study will thus provide insight into the functioning of the Swedish anthropogenic carbon system.  Through the practical usage of Substance Flow Analysis, this study identifies and quantifies anthropogenic  carbon flows between the sectors set out by  the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories; (i) Agriculture, Forestry and Other Land Use (AFOLU), (ii) Industrial Processes and Product Use (IPPU), (iii) Energy, and (iv) Waste. The study also regards imports, exports, extractions from the lithosphere, and emissions to the atmosphere. Furthermore, the study analyses and visualises how carbon flows between different activities within each above-mentioned sector.  The major identified carbon flows occur in the Energy sector, the IPPU sector, and the AFOLU sector. In the Energy sector,  transportation  and  electricity production  &  domestic heating  are  the main contributing activities to emissions of carbon, and in the IPPU sector, industrial processing is subjected to the largest carbon flows. The carbon flows related to  the  transportation,  electricity production  & domestic heating and  industrial  processing activities depend largely on fossil carbon. Targeting these activities with  measures to reduce fossil fuels could potentially have  positive trade-off effects on the Swedish  anthropogenic  carbon system.  The forestry activity in the AFOLU sector  act as an important carbon sink, through capturing significant amounts of carbon each year.  The  result  from this study  provides  a holistic  visualisation  of the  Swedish carbon flows, sources and sinks that occur from anthropogenic activities. It  can be used as tool to describe the relation between different sectors and activities, and it contributed to an understanding of the functioning of the Swedish anthropogenic carbon system. / Kol (C) är en väsentlig beståndsdel för allt liv. Modern  boskapshållning och användning av kol genom förbränning av fossila bränslen leder dock till ökade koncentrationer av koldioxid och metan i atmosfären, två viktiga växthusgaser (GHG). Stigande koncentrationer av växthusgaser i atmosfären är en av världens mest akuta frågor och leder till stigande globala temperaturer. Nationer världen över kämpar för att nå nettonollutsläpp av koldioxid och Sverige har satt som mål att ha nettonollutsläpp till 2045. För att nå detta mål krävs flera systemförändringar inom alla sektorer i Sverige Syftet med denna studie är därmed att ge en helhetsbild av antropogena kolflöden, källor och sänkor i Sverige, vilket kan bidra till en bättre förståelse för  det antropogena kolets kretslopp i det  svenska  systemet. Detta görs genom att kvantifiera de viktigaste antropogena kolkällorna, flödena och sänkorna, och visualisera dem i ämnesflödesscheman.  Resultaten från denna studieger  därmed  insikt i  det svenska  antropogena kolkretsloppet. Genom tillämpning av ämnesflödesanalys identifierar och kvantifierar denna studie  antropogena kolflöden mellan de sektorer som anges i 2006 års IPCC:s riktlinjer för nationella inventeringar av växthusgaser; (i) Jordbruk, skogsbruk och annan markanvändning (AFOLU), (ii) Industriella processer och produktanvändning (IPPU), (iii) Energi och (iv) Avfall. Studien omfattar även import, export, utvinning från litosfären och utsläpp till atmosfären. Vidare analyserar och visualiserar studien hur kol flödar mellan olika verksamheter inom varje ovan nämnda sektor. De största identifierade kolflödena förekommer inom energisektorn, IPPU-sektorn och AFOLU-sektorn. Inom energisektorn är transporter  samt  elproduktion och uppvärmning de huvudsakliga bidragande aktiviteterna  till utsläpp av kol, och inom IPPU-sektorn  står industrier  för de största kolflödena. Kolflödena relaterade till transporter, elproduktion och uppvärmning,  samt  industriell bearbetning beror till stor del på fossil energi. Riktade åtgärder för att minska användningen av fossila bränslen inom dessa  aktiviteter  kan potentiellt ha positiva effekter  på det svenska  antropogena kolkretsloppet. Skogsbruk i AFOLU-sektorn fungerar som en viktig kolsänka genom att fånga upp betydande mängder kol varje år. Resultatet från denna studie ger en holistisk visualisering av de svenska kolflöden, källor och sänkor som uppstår från antropogen verksamhet. Den kan användas som ett verktyg för att beskriva relationen mellan olika sektorer och verksamheter och bidra till en förståelse för det svenska antropogena kolets kretslopp.

This dissertation employed a random forest algorithm for Land Use Land Cover (LULC) classification and proposed and tested a modified forest transition framework in the Greater Shawnee National Forest (GSNF), Illinois. Subsequently, a machine learning-based multilayer artificial neural network was used to assess the LULC of the GSNF between 2019 and 2050 utilizing IPCC-based projected climate data. The accuracy of LULC classification was evaluated using Kappa statistics and Producer and User accuracies. The Stepwise Regression, Support Vector Machine, Random Forest, and Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs (InVEST) models were compared to quantify terrestrial carbon stock. Similarly, InVEST, FRAGSTAT, and Maxent models were used for habitat quality analysis and to estimate the probability of bobcat distribution. The terrestrial carbon stock, habitat quality, and bobcat distribution were quantified across three spatial resolutions, 30, 60, and 90 meters, to assess if there were substantial differences in the represented trends of these measures of Ecosystem Services (ES). The LULC analysis showed varying levels of temporal and spatial variabilities with increased deciduous forest (1.35%), mixed forest (26.40%), agricultural land (2.15%), and urbanized areas (6.70%) between 1990 and 2019. Notably, the LULC intensity analysis exhibited stability from 2001 to 2019, consistent with the forest transition framework proposed in the study. However, when integrating temperature and precipitation projections derived from the IPCC, notable changes in forest cover were observed from the western to eastern sectors within the central region of the GSNF. In all IPCC based scenarios, overall forest cover (deciduous, evergreen, and mixed) declined. The classification accuracy of the LULC assessment ranged from 92.9% to 95.9%, accompanied by kappa statistics ranging from 0.89 to 0.94. The prediction accuracy of LULC change was validated for the year 2019, ranging from 77.99% to 84.67%, with kappa statistics between 0.79 and 0.81, depending on the scenario, and predictions were extended to the year 2050. The terrestrial carbon stock in GSNF varied from 15 to 212 MgC per hectare across different models. The RF model performed best at 90 meters resolution with FIA-based data, with RMSE values of 17.45, 18.73, and 20.05, and R-squared values of 0.53, 0.48, and 0.43 for 2001, 2010, and 2019, respectively. The findings indicated that while the InVEST model provides a broad and generalized approach to quantifying carbon storage, the random forest (RF) model is essential for obtaining more accurate and precise estimations. LULC has gradually become more fragmented over time, leading to a decline in average habitat quality from 1990 (0.724±0.215) to 2019 (0.689±0.192). Regardless of increased forest density, the proportion of high-quality habitats (habitat quality score above 0.83) decreased by 5% during the study period. Interestingly, there was a notable increase in the probability score of bobcat distribution from 1990 (0.327±0.123) to 2019 (0.347±0.084). The study revealed a strong correlation between habitat quality and the probability of bobcat distributions, indicating a mutual influence between the two factors. This dissertation suggests that the LULC change of the GSNF follows the forest transition framework and has a significant implication on ecosystem services, such as carbon storage and habitat quality. These results are instrumental for sustainable land management to optimize terrestrial carbon stock and habitat quality, thereby mitigating the impacts of climate change.