Made available in DSpace on 2016-12-23T13:51:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paulo Henrique Ribeiro.pdf: 759583 bytes, checksum: c4d8c6d713b57420b683cda1ffa23bed (MD5) Previous issue date: 2011-12-19 / A substituição da vegetação nativa por cultivos agrícolas e florestais resulta em modificações nos atributos do solo. Neste trabalho objetivou-se avaliar a dinâmica dos atributos de um Latossolo Amarelo em diferentes coberturas vegetais nos Tabuleiros Costeiros. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm em junho de 2011, em Sooretama, ES, considerando quatro coberturas vegetais: mata nativa, café conilon em monocultivo, café conilon em consórcio com cedro e cacau em consórcio com cedro. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em parcelas subdivididas com três repetições. Foram avaliados os seguintes atributos do solo: pH em água; fósforo disponível; potássio, cálcio e magnésio trocáveis; alumínio trocável; acidez potencial; soma de bases; capacidade de troca de cátions efetiva e potencial; saturação por bases e por alumínio; carbono orgânico total (COT); nitrogênio total (NT); carbono orgânico solúvel em água (CSA); relações COT/NT e COT/CSA; matéria orgânica leve; e estoques de COT e NT. Avaliou-se também a serapilheira, e com base na produção de matéria seca e nos teores de nutrientes da mesma, calcularam-se os acúmulos de cada nutriente. Os resultados obtidos foram submetidos à análise da variância e os contrastes comparadas pelo teste F a 1, 5 e a 20 % de probabilidade. Os resultados experimentais mostraram que os sistemas de uso e manejo comportaram-se de forma diferenciada para determinados atributos do solo. A mata foi a cobertura que mais favoreceu o estoque de carbono e nitrogênio no sistema, demonstrado pelos maiores teores de COT e NT, carbono solúvel em água, matéria orgânica leve e acúmulo de serapilheira. Os cultivos agrícolas demonstraram potencial de estocar carbono e nitrogênio no solo. As condições químicas do solo mais adequadas para o desenvolvimento de plantas foram encontradas no solo sob cafeeiro em monocultivo. A elevada acidez, altos níveis de alumínio e baixa disponibilidade de nutrientes no solo sob mata refletiram sua condição natural. Os consórcios agroflorestais apresentaram condição similar para a fertilidade do solo. No entanto, diferenciaram quanto ao acúmulo de serapilheira e nutrientes na serapilheira. / The conversion of native vegetation in agricultural and forest crops results in changes in soil properties. The aimed was to assess the dynamic attributes of a Yellow Oxisol under differents vegetation covers in the Coastal Tableland. Soil samples were collected at depths of 0-10, 10-20 and 20-40 cm in June 2011 in Sooretama, ES, considering four soil vegetation covers: native forest, coffee monoculture, coffee-cedar intercropping, cocoa-cedar intercropping. The experimental design was completely randomized with three replications in split-plot. The following soil atributes were evaluated: water pH; available phosphorus; exchangeable potassium, calcium and magnesium; aluminum; potential acidity; bases content; effective and potential cation exchange capacity; base and aluminum saturation; total organic carbon (TOC); total nitrogen (TN); water-soluble carbon (WSC); C/N and TOC/WSC ratio; light organic matter; TOC and TN stocks. The litter pool was also measured, and based on dry matter yield and nutrient content the same, was calculated the accumulation of each nutrient. The results were submitted to analysis of variance and differences between medium contrasts compared by F-test, verifying a statistical significance (1 and 5%) and trend (20%). The experimental results showed that vegetation covers behaved differently to certain soil attributes. The forest was the cover that most favored the carbon and nitrogen stocks in the soil, demonstrated by higher total organic carbon and total nitrogen, litter pool, water-soluble carbon and light organic matter. Crops demonstrated the potential for carbon and nitrogen stocks in soil. Soil chemical conditions of coffee monoculture were the best for the plant development. The high acidity, high levels of aluminum and low availability of nutrients in the soil under forest reflected its natural condition. The agroforestry consortia had similar condition to soil fertility. However, differed as to litter pool and nutrients in litter

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Swine production is an activity widely developed in southern Brazil that generates large volumes of manure, which are normally used as sources of nutrients in grain crops and pastures. However, successive applications of manure can cause changes in the concentration of nutrients in the soil, changing the dynamics in soil organic matter (SOM) and enhance the transfer of phosphorus in aquatic environments. This study aimed to evaluate the effect of successive applications of swine manure on production and nutrient accumulation in crops, changes in chemical composition and distribution of physical and chemical fractions of soil organic matter and the transfer of forms of phosphorus by runoff in subtropical soils under no-tillage. For this, three studies were undertaken: Study 1 aimed to assess how doses of manure, applied over a few years can impact grain yield, dry matter and nutrient accumulation in commercial grain crops and cover plants soil. This study consisted of an experiment conducted in Hapludalf soil with applications of doses of 0, 20, 40 and 80 m3 ha-1 of pig slurry (PS) prior to implementation of each culture of succession: black oats/millet/black beans, in 2002/2003; black oats+vetch/maize, in 2003/2004 and 2004/2005; black oat/black beans/sunn hemp, in 2005/2006; black oats/maize/black oats, in 2006/2007. For maize and black beans was evaluated grain yield and, for all crops, the production of dry matter of shoots and accumulation of N, P and K in plant tissue was determined. Study 2 aimed to evaluate the impact of successive applications of swine manure in liquid form and in the form of compost on carbon storage and chemical and structural composition of physical and chemical fractions of SOM in two subtropical environments with distinct textural characteristics. This study consisted of two experiments: the first experiment was conducted on an Hapludalf soil that received 19 applications of doses of 0, 40 and 80 m3 ha-1 PS over a period of 93 months, and the experiment 2 was conducted in one Hapludox soil that received six applications of doses of 0, 8 and 16 t ha-1 of composted wood shavings with PS, plus a treatment with mineral fertilizer, for a period of 71 months. In both experiments were performed collecting soil depths 0-4, 4-8, 8-12, 12-16 and 16-20 cm. In soil samples were quantified the total C, physical and chemical fractionation of SOM, the calculated C stocks in physical and chemical fractions of SOM and chemical composition of humic acids. Study 3 aimed to evaluate the accumulation of phosphorus (P) in the soil and transfer of P forms in surface runoff in a Hapludalf soil under no-tillage and subjected to successive applications of pig slurry. For this study the experiment 1 of Study 2 was used. Drained samples solution of this experiment samples were collected, where precipitation was sufficient to cause runoff volume, and the levels of available P, soluble P, particulate P and total P were determined. The results show that the application of manure increased grain yield and dry matter production by cultures, but for the beans, the highest yield was achieved with the lowest dose of PS, indicating that for the other doses, the amount of nutrients applied was above the demand of the crop. The highest yields of dry matter with the application of manure promoted increases in SOM levels and altered the chemical composition of humic acids, and the incorporation of compounds present in manure was the main cause of these changes. Moreover, successive applications of manure promoted increases in levels of available P in the soil, reflecting higher shipments of P forms in runoff, following this order: available P > soluble P > particulate P. Therefore, the management of waste in the soil must meet criteria that allow the fertilizer to maximize effect and minimize environmental impacts. / A suinocultura é uma atividade amplamente desenvolvida na Região Sul do Brasil que gera grandes volumes de dejetos, os quais são, normalmente, utilizados como fontes de nutrientes em culturas de grãos e pastagens. Entretanto, sucessivas aplicações de dejetos podem provocar alterações na concentração de nutrientes no solo, alterar a dinâmica na matéria orgânica do solo (MOS) e potencializar a transferência de fósforo para ambientes aquáticos. O presente estudo objetivou avaliar a interferência de aplicações sucessivas de dejeto de suínos sobre a produção e acúmulo de nutrientes em culturas, alterações na composição química e na distribuição das frações físicas e químicas da matéria orgânica do solo e sobre a transferência de formas de fósforo por escoamento superficial, em solos subtropicais sob sistema plantio direto. Para isso foram desenvolvidos três estudos: O Estudo 1 objetivou avaliar como as doses de dejeto, aplicadas ao longo de alguns anos, podem impactar a produção de grãos, de matéria seca e o acúmulo de nutrientes em culturas de grãos comerciais e em plantas de cobertura do solo. Este estudo foi composto por um experimento conduzido em Argissolo Vermelho Distrófico arênico com aplicações das doses de 0, 20, 40 e 80 m3 ha-1 de dejeto líquido de suínos (DLS) antes da implantação de cada cultura da sucessão: aveia preta/milheto/feijão preto, em 2002/2003; aveia preta+ervilhaca/milho, nos anos de 2003/2004 e 2004/2005; aveia preta/feijão preto/crotalária, em 2005/2006; aveia preta/milho/aveia preta, em 2006/2007. Para as culturas de milho e feijão foi avaliada a produtividade de grãos e, para todas as culturas, foi determinada a produção de matéria seca da parte aérea e o acúmulo de N, P e K no tecido vegetal. O Estudo 2 objetivou avaliar o impacto de aplicações sucessivas de dejetos de suínos na forma líquida e na forma de compostagem no estoque de C e na composição química e estrutural das frações químicas e físicas da MOS em dois ambientes subtropicais, com distintas características texturais. Esse estudo foi composto por dois experimentos: o experimento 1 foi conduzido em um Argissolo Vermelho Distrófico arênico que recebeu 19 aplicações das doses de 0, 40 e 80 m3 ha-1 de DLS, num período de 93 meses, e o experimento 2 foi conduzido em um Latossolo Vermelho Distroférrico típico que recebeu seis aplicações das doses de 0, 8 e 16 t ha-1 de compostagem de maravalha com DLS, além de um tratamento com adubação mineral, num período de 71 meses. Nos dois experimentos foi realizada coleta de solo nas profundidades 0-4, 4-8, 8-12, 12-16 e 16-20 cm. Nas amostras de solo foram determinados os teores totais de C, fracionamento físico e químico da MOS, calculado o estoque de C nas frações físicas e químicas da MOS e a composição química dos ácidos húmicos. O Estudo 3 objetivou avaliar o acúmulo de fósforo (P) no solo e a transferência de formas de P por escoamento superficial em um Argissolo sob sistema plantio direto e submetido a sucessivas aplicações de dejeto líquido de suínos. Para esse estudo foi utilizado o experimento 1 do Estudo 2. Nesse experimento foram coletadas amostras de solução escoada, sempre que houve precipitação com volume suficiente para provocar escoamento superficial, e determinado os teores de P-disponível, P-solúvel, P-particulado e P-total. Os resultados obtidos mostram que as aplicações de dejetos aumentaram a produtividade de grãos e matéria seca pelas culturas avaliadas, mas para o feijão, a produtividade máxima foi alcançada com a menor dose de DLS, indicando que para as demais doses, a quantidade de nutrientes aplicada esteve acima da demanda da cultura. As maiores produções de matéria seca com a aplicação de dejeto promoveram incrementos nos teores de MOS e alteraram a composição química dos ácidos húmicos, sendo que a incorporação de compostos presentes nos dejetos foi a principal causa dessas alterações. Além disso, as sucessivas aplicações de dejetos promoveram incrementos nos teores disponíveis de P no solo, refletindo em maiores transferências de formas de P por escoamento superficial, obedecendo a seguinte ordem: P-disponível > P-solúvel > P-particulado. Portanto, o manejo dos dejetos no solo deve obedecer a critérios que possibilitem maximizar o efeito fertilizante e minimizar os impactos ambientais.

Le système racinaire, lien essentiel entre la plante et le sol quoi qu'essentiellement invisible, reste encore aujourd'hui peu étudié dans son ensemble. Les plantes étant ancrées au sol via leur système racinaire, leurs facultés d'adaptation et de survie sont donc très dépendantes de leurs capacités à savoir tirer profit de l'espace qui les entoure, notamment par l'intermédiaire de leur système racinaire. Certains arbres font néanmoins partie des plus grands et plus anciens êtres vivants de la planète, preuve s'il en est de leur capacité d'adaptation au milieu dans lequel ils poussent et aux changements environnementaux pouvant survenir dans le temps. Dans le cas des plantations, les contraintes anthropiques imposées se heurtent parfois aux limites de cette formidable capacité d'adaptation. Les travaux développés dans la première partie de cette thèse font l'objet de deux articles publiés et se concentrent sur une revue bibliographique des connaissances sur l'enracinement profond. Le rôle vital du système racinaire pour la plante est ainsi mis en avant ainsi que ses fonctions dans le continuum sol-plante-atmosphère. Son rôle essentiel, souvent sous-estimé dans le stockage du carbone, est également abordé. Les différentes techniques permettant d'accéder aux systèmes racinaires in situ sont passées en revue et nous présentons la technique du puits d'accès que nous avons utilisé pour observer les racines jusqu'à 5 mètres de profondeur. Nous avons également développé nos propres outils de prise de vue par l'intermédiaire de scanner à plat ainsi qu'un outil d'analyse d'images ( IJ_Rizo) aujourd'hui disponible en ligne.Dans la deuxième partie du mémoire, nous nous consacrons à l'étude du système racinaire de l'hévéa adulte (Hevea brasiliensis) dans le nord-est de la Thaïlande. Premier producteur mondial de caoutchouc naturel, la Thaïlande a fortement développé ses plantations d'hévéas allant jusqu'à étendre son exploitation au-delà de sa zone climatique naturelle, dans des zones à fortes contraintes hydriques. Dans ce contexte, nous avons étudié la saisonnalité et la dynamique des racines fines pendant trois ans ainsi que leur contribution au cycle du carbone. Nous avons pu mettre en évidence la continuité de la dynamique racinaire indépendamment des périodes de défoliation mais en lien avec la saisonnalité de la pluviométrie. Nous avons également pu caractériser la faible différenciation de la dynamique racinaire de 0 à 4,5 mètres de profondeur dans un tel contexte. La troisième partie de la thèse concerne l'étude du teck (tectona grandis), espèce endémique d'Asie du Sud-Est, et notamment du Laos dans la région de Luang Prabang. Le développement de sa culture sous forme de plantations mono-spécifiques se poursuit depuis les années 80. En appliquant la technique d'exclusion de pluie pendant 2 ans sur des arbres d'une plantation d'une vingtaine d'années, nous avons observé l'influence du régime de précipitations sur l'enracinement. Un arrêt pratiquement total de croissance des racines en surface et en profondeur a ainsi été mis en évidence. Nous concluons, dans le cas d'espèces à une forte dépendance à la ressource en eau de surface, à un impact direct sur l'état physiologique et une stagnation de la croissance des troncs. Certains individus ont démontré une capacité d'adaptation en modifiant leur cycle de foliation / défoliation accompagné d'une reprise de la croissance des troncs lors de la deuxième année du régime de sécheresse imposé. Nous avons également démontré l'importance de l'enracinement fin pour le stockage du carbone qui, dans ce contexte, représente plus de 45 % du carbone total, soit environ le double des données publiées dans la littérature.Les données obtenues pour les espèces étudiées dans ce mémoire pourront être utilisées pour la modélisation de scenarios simulant le changement climatique et le changement d'usage des terres. / The root system is essential but essentially invisible. Plants are anchored to the soil through their root system; their adaptation and survival abilities are highly dependent on their ability to learn to take advantage of the space that surrounds them. Certain trees are nevertheless some of the largest and oldest living species on the planet- evidence of their ability to adapt to changes in their environment. Within managed anthropogenic constraints, particular species are vulnerable. It is clear that a wide range of parameters are likely to influence the root system and its operation, which offers many entry points to improve our understanding of a root's capacity for expansion, its dynamics, its role within the plant itself and within the soil plant atmosphere continuum. Available data on the extent and dynamics of plant roots includes several thousand references. However, the vast majority of these observations were made within the first meter of the soil profile. Data acquisition for the fine and/or deep roots is currently limited by constraints of time and financial resources. To overcome this lack of information, while trying to assess root dynamics under different environmental conditions, many models have been developed. However, it is still difficult to describe the complexity of root development in the community and to integrate its "plasticity".To understand such a complex environment, we must work toward establishing a definition of objectives and the tools necessary to develop and implement them. The work developed in the first part of this thesis is the subject of two articles and focuses on a literature review about deep roots. The vital role of the root system for the plant is well highlighted, as is its impact as a link within the atmosphere. We discuss the role of deep roots in carbon storage, which is critical and often underestimated. The different techniques for accessing the root systems in situ are also considered, and we present our access technique for observing the roots down to depths of five meters. We have also developed tools for shooting through a flatbed scanner and image analysis ( IJ_Rizo ) now available online.In the second part of the thesis, we focus on the study of root systems of adult rubber trees (Hevea brasiliensis L. RRIM 600) in the northeast of Thailand. Thailand has greatly expanded its acreage to extend its operations beyond its natural climate zone, into areas of high water stress. In this context, we studied the seasonality and dynamics of fine roots for three years and their contribution to the carbon cycle. We were able to highlight the continuity of root dynamics during independent periods of defoliation, yet link these to the seasonality of rainfall. We were also able to characterize the low differentiation of root dynamics at 0 to 4.5 m of depth in this context.The third part of the thesis concerns the study of teak particular to the region of Luang Prabang, Laos. By applying the rain exclusion technique for 2 years on a plantation of twenty-year-old trees, we observed the influence of precipitation patterns. During the period of water stress, an almost total cessation of root growth, at the surface and significant depths, has been highlighted. We conclude that in the case of species with a high dependence on water resources there is a direct impact on the physiological state and stagnated trunk growth. Some individuals have demonstrated an ability to adapt by changing their foliation/defoliation cycle, accompanied by a resumption of trunk growth during the second year of imposed drought. We also demonstrated the importance of rooting as a means of carbon storage, which in this context represents more than 45% of total carbon- roughly double the amount published in other literature .The data obtained for the species studied in this paper can be used for modelling scenarios simulating climate change and changing land use.

Cette étude a été effectuée pour améliorer l'efficacité des mesures de stockage de carbone par des techniques de télédétection dans les plantations de Para rubber (Hevea brasiliensis) en Thaïlande. Les estimations des méthodes actuelles de stockage de carbone s’opèrent à l’aide de la classification classique basée sur le système des pixels basée sur des images de moyenne résolution et produit donc des résultats d’une grande incertitude. En revanche, dans cette étude, la méthode utilisée est basée sur des images de très haute résolution provenant du satellite THAICHOTE, associés à des mesures sur le terrain, dans le bassin de Mae num Prasae. L’utilisation de l'objet en fonction des classifications, les plantations cartographiées, leur âge et leur circonférence ont été estimées à partir d'un modèle paramétrique dérivé de données spectrales, de texture et 3D. L'étude propose une information de texture plus utile que l'information spectrale pour capturer l’architecture des arbres du couvert et donc l'âge de la canopée. Un spectrale de Global Environment Monitoring (GEMI) et quatre texturales de Homogeneity, Dissimilarity, Contrast et Variance ont été utilisées dans l'ajustement du modèle (régression R2 = 0,87) pour estimer la circonférence et l'âge des arbres tandis que le Canopy Height Model (CHM) de 3D n’était pas autorisée pour construire l'information de classement d'images. Environ 154 km2 des 232 km2 de la zone étudiée sont couverts par des plantations. La quantité totale de la biomasse et des stocks de carbone s’élève à 2,23 mégatonnes et 0,99 mégatonnes C, respectivement avec une incertitude de 11%. En 2011, la superficie totale séquestrée était de 121 tCO2 par des plantations. / This study explored to the improve efficiency of measurements of carbon stock by remote sensing techniques on Para rubber (Hevea brasiliensis) plantations in East Thailand. Current methods of carbon stock estimations use classical pixel based classification on middle-resolution images and thus produce results with a large uncertainty. In this study, the method use very high resolution images from the THAICHOTE satellite, associated to field measurements to estimates the carbon stock and its evolution in the Mae num Prasae watershed. Using object based classifications, the plantations have been mapped and their age and girth have been estimated from a parametric model derived from spectral, textural, 3D information and field data. The results of this study show that these data can be used to map Para rubber plantation and distinguish age classes of trees in the plantations. The study propose that textural information is more useful than spectral information to capture tree canopy architecture and thus the age of the canopy. One spectral of Global Environment Monitoring (GEMI) and four textural information of Homogeneity, Dissimilarity, Contrast and Variance were used in the fit model (multiple linear regression R2=0.87) for estimating the Para rubber tree girth and age while the 3D information (canopy height model: CHM) was not appropriated to build the image classification information. Around 154 km2 of the 232 km2 of the studied area are covered by Para rubber plantations. The total amount of biomass and carbon stocks are 2.23 Megatons and 0.99 Megatons C respectively with uncertainty of 11%. In 2011, the total area sequestered 121 tCO2 by Para rubber plantations.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We performed this study in a fragment of Caatinga under anthropic influence in the county of Poço Verde, Sergipe state, Brazil, with the following objectives: (i) to assess the temporal dynamics of the structure, floristic composition, and ecological groups of woody vegetation after four years with the hypothesis of reducing of the floristic and structural complexity with return of succession stage; (ii) to quantify the stocks aboveground of biomass and carbon, to assess the temporal dynamics of these stocks after four years, and to analyze the relationship of biomass with abundance and richness, all these in the woody vegetation, with the hypothesis of temporal reduction of stocks and positive correlations between biomassabundance and biomass-richness; and (iii) to analyze the structure, floristic composition, and stocks of biomass and carbon of herbaceous vegetation, seeking to relate the results to the anthropic pressure of fragment. Compared with a previous study (2011 - t0), the current data (2015 - t1) were obtained from 30 plots of 20 x 20 m, measuring individuals with circumference at breast height ≥ 6 cm. The species were classified according to ecological group through a subjective criterion, the biomass was estimated using allometric equations and the carbon stock with the following relationship: carbonstock = biomass*0.47. Significant temporal differences were tested (α<0.05) for richness, density, basal area and biomass stock (paired t test), for value of importance and ecological groups (x² of McNemar), and for Shannon-Wiener diversity - H' (t test of Hutcheson). The relationship of biomass with the abundance and richness were assessed by regression analysis. For herbaceous vegetation were used 30 subplots of 1 x 1 m within the plots of 20 x 20 m. The floristic composition was complemented around these subplots and biomass estimated by collecting and weighing the plants present in the subplots and then multiplied by 0.47 to estimate the carbon stock. We showed an increase of density (0.79%) and basal area (4.82%). The biomass stock was estimated at 52.79 t.ha-1 at t0 and 54.93 t.ha-1 at t1 (0.53 t.ha.year-1) and the carbon at 24.81 t.ha-1 at t0 and 25.82 t.ha-1 at t1 (0.25 t.ha.year-1). Changes in the floristic composition and structure were minimal and the H’ decreased from 3.33 to 3.30 nats.ind-1 keeping the plant community at the same succession stage. None of parameters evaluated differed significantly between the two surveys (p>0.05), indicating that the community is stable over time. The abundance and richness were not correlated with the biomass (p>0.05). For herbaceous vegetation we found 80 species and 34 families. The families of most species richness were Asteraceae, Malvaceae and Poaceae (seven species each). In the area of subplots were found a density of 32.46 ind/m², basal area of 41.6 m².ha-1 and a carbon stock of 108.45 kg.ha-1 in the biomass of 230.76 kg.ha-1. We found H' of 2.42 nats.ind-1 and the Pielou evenness of 0.67. The results show that the studied plant community has not suffered reducing of floristic and structural complexity, with a maintain in the time of their stock of biomass, locally contributing to carbon storage. Moreover, without the influence of parameters abundance and richness, biomass stocks may remain unchanged in the event of reductions in these parameters. The human disturbance recorded caused moderate influence on herbaceous vegetation, but we suggest that the intensity of these have not been sufficient to set up degradation. The studied plant community tolerate current levels of human disturbance, enabling the use of its resources through a planned management, an alternative for conservation. / O presente estudo foi conduzido em um fragmento de Caatinga antropizado no município de Poço Verde, Sergipe, com os seguintes objetivos: (i) avaliar a dinâmica temporal da estrutura, da composição florística e dos grupos ecológicos da vegetação lenhosa após quatro anos com a hipótese de redução da complexidade florística e estrutural com retrocesso do estágio sucessional; (ii) quantificar os estoques aéreos de biomassa e de carbono, avaliar a dinâmica temporal destes estoques após quatro anos e analisar a relação da biomassa com a abundância e riqueza, todos estes na vegetação lenhosa, com as hipóteses de redução temporal dos estoques e de correlações positivas entre biomassa-abundância e biomassa-riqueza; e (iii) analisar a estrutura, a composição florística e os estoques de biomassa e carbono do componente herbáceo, buscando-se relacionar os resultados com a antropização do fragmento. Comparados com um estudo anterior (2011 - t0), os dados atuais (2015 - t1) foram obtidos através 30 parcelas de 20 x 20 m, medindo indivíduos com circunferência à altura do peito ≥ 6 cm. As espécies foram classificadas quanto ao grupo ecológico através de um critério subjetivo, a biomassa foi estimada através de equações alométricas e o estoque de carbono com a seguinte relação: est.carbono = biomassa*0,47. Diferenças temporais significativas (α<0,05) foram testadas para a riqueza, densidade, área basal e estoque de biomassa (teste t pareado), para valor de importância e grupos ecológicos (x² de McNemar) e para diversidade Shannon-Wiener - H' (teste t de Hutcheson). As relações da biomassa com a abundância e a riqueza foram avaliadas por análises de regressão. Para as herbáceas foram utilizadas 30 subparcelas de 1 x 1 m dentro das parcelas de 20 x 20 m. Coletas adicionais de espécies vegetais férteis foram realizadas no entorno das subparcelas e a biomassa foi estimada através de coleta e pesagem das plantas nas subparcelas e a seguir multiplicada por 0,47 para estimar o estoque de carbono. Para a avaliação temporal da vegetação lenhosa, constatou-se um aumento de densidade (0,74%) e área basal (4,82%). O estoque de biomassa foi estimado em 52,79 Mg.ha-1 em t0 e 54,93 Mg.ha-1 em t1 (0,53 Mg.ha.ano-1) e o de carbono em 24,81 Mg.ha- 1 em t0 e 25,82 Mg.ha-1 em t1 (0,25 Mg.ha.ano-1). Alterações na composição florística e estrutura foram mínimas e o índice de H’ diminuiu de 3,33 para 3,30 nats.ind-1 e a comunidade manteve-se em mesmo estágio sucessional. Nenhum dos parâmetros avaliados diferiu significativamente entre os dois levantamentos (p>0,05), apontando que a comunidade se encontra estável no tempo. A biomassa não foi correlacionada com a abundância e a riqueza (p>0,05). Para a vegetação herbácea foram encontradas 80 espécies e 34 famílias. As famílias de maior riqueza foram Asteraceae, Malvaceae e Poaceae (sete espécies cada). Na área das subparcelas foi encontrada uma densidade de 32,46 ind/m², uma área basal de 41,6 m².ha-1 e um estoque de carbono de 108,45 kg.ha-1 numa biomassa de 230,76 kg.ha-1. Foi encontrado um índice de H’ de 2,42 nats.ind-1 e uma equabilidade de Pielou de 0,67. Os resultados apontam que a comunidade vegetal estudada não sofreu redução temporal de sua complexidade florística e estrutural, com uma manutenção temporal de seu estoque de biomassa, contribuindo localmente para o armazenamento de carbono. Além disso, sem influência da abundância e da riqueza, os estoques de biomassa podem manter-se inalterados diante de reduções nestes parâmetros. Considerando-se ainda que os impactos antrópicos registrados causaram moderada influência na vegetação herbácea, acredita-se que a intensidade destes não tenham sido suficientes para configurar uma degradação. A comunidade vegetal estudada tolera os atuais níveis de antropização, viabilizando o uso de seus recursos através de um manejo planejado, uma alternativa para a conservação.

Biomass and carbon stock of the natural forests in Vietnam are still not clear due to limitation of knowledge and financial. In this paper, the results of estimating biomass and carbon stocks of the natural forests at Me Linh Biodiversity Station are shown. There are two forest types in this study: the forest vegetation restored after shifting cultivation (vegetation type I) and the forest vegetation restored after clear cutting exploitation (vegetation type II). As the results, the estimated biomass of the forest vegetation restored after shifting cultivation is 86.80 ton.ha-1 and the estimated biomass of the forest vegetation restored after clear cutting exploitation is higher, about 131.59 ton.ha-1. The carbon stock in plants was about 43.40 ton.ha-1 of vegetation type I and 65.79 ton.ha-1 of vegetation type II. The carbon storage in soil of vegetation type I is 79.01 ton.ha-1 and vegetation type II is 99.65 ton.ha-1. Hence, the total of carbon stock in forest vegetation I and II are accounted by 122.41ton.ha-1 and 165.44 ton.ha-1, respectively. In general, it can be pointed out that the naturally recovering secondary forest at Me Linh Station is the secondary young forest with the low economic value due to shortly restored process (about 10-20 years), the flora is not rich and abundant, and there are only commonly pioneer and light demanding tree species. / Sinh khối và trữ lượng các bon của rừng tự nhiên ở Việt Nam vẫn ít được quan tâm của do hạn chế về kiến thức và tài chính. Trong bài báo này, chúng tôi đưa ra kết quả của việc ước lượng sinh khối và tổng hợp các bon của các thảm thực vật rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng Sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc- Việt Nam, nơi có loại hình thảm thực vật chính, đó là thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy (kiểu thảm thục vật I) và thảm thực vật phục hồi sau khai thác kiệt (kiểu thảm thực vật II) nhằm mục đích đánh giá tiềm năng của rừng thứ sinh tại khu vực nghiên cứu. Sinh khối của thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy là 86,80 tấn/ha. Sinh khối của thảm thực vật phục hồi sau khai thác cao hơn, đạt 131.59 tấn/ha. Lượng các bon hấp thu trong đất của thảm thực vật I là 79,01 tấn/ha và thảm thực vật II là 99,65 tấn/ha. Như vậy, tổng lượng các bon được hấp thu trong mỗi loại hình thảm thực vật trên là: 122,41 tấn/ha (thảm thực vật I) và 165,14 tấn/ha. Nhìn chung, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng Mê Linh chủ yếu là rừng non thứ sinh, ít có giá trị kinh tế do quá trình phục hồi diễn ra ngắn (khoảng 10-20 năm) nên thành phần thực vật nghèo nàn, không phong phú, thành phần chính chủ yếu là các cây gỗ tiên phong, ưa sáng.

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Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ademir Oliveira Ferreira.pdf: 1294842 bytes, checksum: 8d7036f6aefa0cf3c549b0c63029e109 (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / Decrease in soil organic carbon (SOC) content of the surface layer into deeper layers indicates the occurrence of the stratification in the profile due to continuous C addition of crop residues enriching the soil surface layer. The objective of this study was: in Chapter 3 the relationship of stratification (RE) of C of the soil organic matter (SOM) pools can be an indicator of C sequestration in no-tillage soils? In the chapter 4 the tensile strength of aggregates is affected by the C content of Pedosequence of Latosol with medium and clay texture? in Chapter 5 which is the C balance and the amount of crop residue needed to maintain a stable C balance in a Latosol with a medium and clay texture? The experimental design was a completely randomized 2x2x2 factorial with 12 treatments. Treatments consisted of: a) an Oxisol (Red Latosol) with medium and clayey texture, b) two soil sampling periods (T1 and T2) with one year interval between them, and c) two soil sampling depths (0-5 and 5-20 cm). The soil attributes assessed were: the separation of water stable aggregates classes (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 and 05-0,25 mm), particulate organic carbon (POC), total particulate nitrogen (TPN) in the aggregate classes. Also was determined total organic carbon (TOC) and total nitrogen (NT) in the whole sample and in the aggregates sizes classes and tensile strength of aggregates. The relationship of stratification was calculated by dividing the TOC and TN values of 0-5 cm layer by the values of the same attributes of 5-20 cm layer. The C sequestration rate and the stratification ratio changes were calculated by the difference between the T2 values minus T1. The tensile strength was measured in soil aggregates and assessed in 1920 aggregates for each sampling time. Also TOC and NT content were measured in aggregates. The aggregates greater than 8 mm represented more than 70 of the total mass in both the clay and in sandy soil. The relationship of stratification ratio (0-5:5-20 cm) of SOC, TN, POC and TPN soil indicated the improvement of the surface layer. A significant linear relationship between the SR and C sequestration rate in both textural classes showed an increase in C sequestration and was more evident in LV with medium texture. The increase in TOC content resulted in decreased tensile strength (TS) of the aggregates and was more evident in the 0-5 cm layer. The TS showed inverse relationship with the soil density and was higher in the LV medium texture. The rate of sequestration of C was 0.86 for the LV with medium texture and 0.76 Mg ha-1 for the clay texture and to maintain the stable balance of C is required an input of 8.6 Mg ha-1 of crop residues. The results presented confirm the hypothesis of SR to be a sensitive indicator for the rate of carbon sequestration in no-tillage soil. Key-words: Carbon stock, Carbon balance, Carbon sequestration, Soil management systems, particulate organic carbon, particulate nitrogen. / A redução no conteúdo de carbono (C) da camada superficial em direção as camadas mais profundas do solo indica a formação da estratificação no perfil devido à adição contínua de C pelos resíduos orgânicos resultando no enriquecendo a camada superficial do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os seguintes assuntos: a) a relação de estratificação (RE) de C dos compartimentos da matéria orgânica do solo (MOS) pode ser um indicador do seqüestro de C no sistema plantio direto. b) a resistência tênsil dos gregados pode ser afetada pelo conteúdo de C em Pedossequencia de Latossolo com textura média e argilosa. c) o balanço de C e a quantidade de resíduos culturais necessária para manter o equilíbrio estável de C em um Latossolo com textura média e argilosa. O delineamento experimental foi um fatorial 2x2x2 inteiramente casualizado com 12 tratamentos. Os tratamentos constituíram-se de: a) um Latossolo Vermelho com textura média e argilosa, duas épocas de amostragem do solo (E1 e E2) com um ano de intervalo entre si e duas profundidades de amostragem (0-5 e 5-20 cm). Os atributos avaliados foram: a separação das classes de agregados do tamisamento úmido (19-8, 8-4, 4-2, 2-1, 1-0,5 e 05-0,25 mm), o carbono orgânico particulado (COP), o nitrogênio total particulado (NTP) nas classes de agregado, o C orgânico total (COT) e o nitrogênio total (NT) na amostra integral e nas classes de agregados e a resistência tênsil dos agregados. A relação de estratificação (RE) foi calculada dividindo-se o valor de COT e NT da camada de 0-5 cm pelo valor na camada 5-20 cm. A taxa de seqüestro de C e a variação da relação de estratificação foram calculadas através da diferença (D) entre os valores da E2 menos o da E1. A resistência tênsil (RT) do solo foi avaliada em 1920 agregados de cada época de coleta, determinando-se, também o conteúdo de COT e NT. A classe de agregado > 8 mm representou mais de 70% da massa dos agregados tanto na textura argilosa como na arenosa. Da mesma forma, o conteúdo de COT e NT foram maiores na classe de agregado > do que 4 mm comparado as demais classes nas duas classes texturais. A relação de estratificação 5:5-20 cm) de COT, NT, COP e NTP do solo indicou a melhoria da qualidade do solo da camada superficial. A relação linear e significativa entre o DRE com a taxa de seqüestro de carbono nas duas classes texturais mostrou o aumento no seqüestro de C e foi mais evidente no LV com textura média. O incremento do conteúdo de COT resultou na diminuição da resistência tênsil (RT) dos agregados e foi mais evidente na camada de 0-5 cm. A RT apresentou relação inversa com a densidade do solo e foi superior no LV textura média. A taxa de seqüestro de C foi de 0,86 para o LV textura média e 0,76 Mg ha-1 para o textura argilosa e para manter o equilíbrio estável de C é necessário o aporte de 8,6 Mg ha-1 de resíduos culturais. Os resultados apresentados confirmaram a hipótese da RE ser um indicador sensível para a taxa de seqüestro de carbono no solo em um sistema sob plantio direto consolidado.

The replacement of the native vegetation by pastures and silviculture can result in clear changes on the carbon and nitrogen pools, stocks and dynamics. We aimed to assess the impact of the woodland cerrado (cerradão) conversion into pastures and Eucalyptus plantations on the soil organic carbon (SOC) labile pools and dynamics, on the concentrations of N variables and on the potential for nitrogen mineralization (PMN) in the first 200 cm of the soil profile. We also assessed the seasonal variation on the overall variability in soil C and N pools and dynamics. Finally, we investigated the C and N stocks belowground (up to 50 cm depth) and C stocks aboveground. We had three sampling sites in a region originally covered by cerradão physiognomy. Each sampling included a control area (Cerrado) and two land uses (Pasture, Eucalyptus). Soil samples were taken at 0-10, 10-30, 30-50, 50-100 and 100-200 cm depths during the dry and wet climate seasons, from which we used the first three depths for stocks calculation. We also collected litter and herbs+shrubs biomass, and measured the tree biomass for C stocks calculation. Our results showed ~50% reduction of the microbial biomass (MBC) and MBC:SOC for pastures and Eucalyptus plantations, indicating lower SOC stability. Reduction in the dissolved organic carbon (DOC) and DOC:SOC, and increment on the metabolic quotient were also registered for both land uses along the soil profile up to 30 or 50 cm depth. Higher SBR and qCO2 rates are associated to a microbial community under stress. Land use effect on SOC labile pools and dynamics was more marked in the dry season. The inorganic forms of nitrogen (NH4-N and NO3-N) and PMN were significantly affected by land use conversion, with decreases in both land uses compared to native Cerrado, with lower values found in Eucalyptus. Urease activity also decreased with land conversion. The N variables all decreased with depth from 10 to 50 cm depth. Land conversion also resulted in C and N stock losses, and in redistribution among the system compartments. Pastures showed 53% less overall C stock, and Eucalyptus plantations had 20% more. Carbon was mostly stored belowground in pastures, and aboveground in Eucalyptus, as the native Cerrado showed a balanced distribution. Aboveground, C was 94% reduced in pastures compared to Cerrado, and 80% increased in Eucalyptus plantations; belowground, pastures had 19% and 25% reductions in the overall C and N stocks respectively, with significant decreases for the stocks of arboreal C, MBC, coarse root C and N, NO3-N and PMN. Eucalyptus plantations had 23% decrease in C and 19% in N stocks, with significant reductions in the stocks of herbs+shrubs C, MBC, fine and coarse root C, fine root N, NH4-N and PMN. Both land uses had similar overall losses of C and N belowground, which were evident until 50 cm depth, but higher at the 10-30 cm layer. Our results show negative impacts on carbon and nitrogen pools, cycling processes and stocks due to Cerrado conversion to pastures and Eucalyptus plantations / A substituição da vegetação nativa por pastagem e silvicultura pode resultar em mudanças nas concentrações, estoques e dinâmica do carbono e nitrogênio. O objetivo do trabalho foi analisar o impacto da conversão de cerradão em pastagens de braquiária e plantações de eucalipto na dinâmica e na concentração de variáveis da fração lábil do carbono orgânico do solo (SOC), nas concentrações das variáveis de nitrogênio e no seu potencial de mineralização (PMN), para os primeiros 200 cm de profundidade do solo. Foi ainda avaliada a variação sazonal na variabilidade das concentrações e dinâmicas de C e N no solo. Além disso, investigamos os estoques de C e N abaixo do solo (até 50 cm de profundidade) e os estoques de C acima do solo. Nossas amostragens foram realizadas em três áreas de pesquisa, numa região originalmente coberta por cerradão. Cada área de pesquisa era constituída por um sítio controle (Cerrado) e dois usos das terras (pastagem, eucalipto). Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10, 10-30, 30-50, 50-100 e 100-200 cm durante as estações seca e chuvosa, para as análises das frações de C e N; para o cálculo dos estoques de C e N, foram utilizadas somente as três primeiras profundidades. Também coletamos serapilheira e biomassa de herbáceas + arbustos, assim como tiramos medidas das árvores para o cálculo do estoque de C acima do solo. Nossos resultados mostraram uma redução de aproximadamente 50% da biomassa microbiana (MBC) e da taxa MBC:SOC para pastagens e plantios de eucalipto, indicando menor estabilidade do carbono orgânico do solo. Também foram registrados decréscimos para o carbono orgânico dissolvido (DOC) e para as taxas DOC:SOC, além de aumentos para o quociente metabólico em ambos os usos, ao longo do perfil do solo até 30 ou 50 cm de profundidade. Taxas mais altas de respiração edáfica e do quociente metabólico estão associadas a uma comunidade microbiana sob estresse. O efeito do uso das terras nas concentrações e na dinâmica das variáveis lábeis do C orgânico do solo foi mais acentuado na estação seca. As formas inorgânicas de nitrogênio (NH4-N e NO3-N) e PMN foram significativamente afetados pela conversão do uso da terra, com decréscimos em ambos os usos em comparação ao Cerrado nativo, sendo menores os valores encontrados no Eucalipto. A atividade da urese também decresceu com a mudança de uso. Todas as variáveis de N diminuíram com a profundidade de 10 a 50 cm. A conversão de uso também resultou em perdas nos estoques de C e N e em sua redistribuição entre os compartimentos acima e abaixo do solo. O estoque total de C em pastagens reduziu em 53% e nas plantações de eucalipto ocorreu aumento de 20%. O carbono foi armazenado principalmente abaixo do solo em pastagens e acima do solo nos plantios de eucaliptos, enquanto que o Cerrado nativo apresentou uma distribuição equilibrada entre esses dois grandes compartimentos. Na pastagem, foi registrada uma redução de 94% no estoque da biomassa aérea, em comparação com o Cerrado, enquanto que as plantações de eucalipto apresentaram um aumento de 80%; abaixo do solo, as pastagens tiveram reduções de 19% e 25% nos estoques totais de C e N, respectivamente, com decréscimos significativos para o estoque C de árvores, de MBC, de C e N de raizes grossas, de NO3-N e de PMN. As plantações de eucalipto tiveram redução de 23% para o estoque total de C abaixo do solo e de 19% para o estoque de N (abaixo do solo), com reduções significativas para estoque C da biomassa de ervas + arbustos, de MBC, de C de raízes finas e grossas, bem como para os estoque de N de raízes finas, de NH4-N e de PMN. Ambos os usos da terra tiveram perdas totais semelhantes para os estoques de C e N abaixo do solo, que ficaram evidentes até 50 cm de profundidade, porém, mais significativos na camada de 10-30 cm. Nossos resultados demonstraram impactos negativos da conversão do cerrado em pastagens e plantações de eucalipto para as concentrações de carbono e nitrogênio, assim como em seus processos de ciclagem e estoques

La mangrove est un écosystème complexe qui se développe sur les zones intertidales, le long des littoraux (sub)tropicaux. Dû à sa production primaire élevée, couplée à une grande capacité de séquestration du carbone organique, la mangrove a été nommée écosystème à « Carbone Bleu ». Toutefois, le changement climatique à venir, et particulièrement les augmentations en CO2 atmosphérique et en température ainsi que la hausse du niveau marin, pourraient modifier son fonctionnement. Dans de ce contexte, les objectifs étaient de (i) comprendre comment les variations eustatiques passées ont pu impacter les stocks de carbone enfouis dans les sols de mangrove, afin de mieux prévoir l’effet de la future hausse du niveau marin, (ii) caractériser les émissions de CO2 et de CH4 depuis les sols et la colonne d’eau dans la mangrove, et (iii) évaluer l’impact de la hausse des concentrations en CO2 atmosphérique et de la durée d’immersion sur la physiologie de plantules de palétuviers. L’augmentation des concentrations CO2 atmosphérique modifiera la productivité des palétuviers, notamment en stimulant leur activité photosynthétique, facilitant ainsi leurs capacités à coloniser de nouveaux espaces disponibles du fait de la hausse des océans. Cette hausse aura également un effet conséquent sur les stocks de carbone dans les sols, comme nous l’avons montré pour les variations eustatiques de l’Holocène tardif, impliquant également une migration des strates de mangrove. Finalement, les émissions de CO2 et de CH4 vers l’atmosphère sont non négligeables, tout particulièrement celles émises depuis la colonne d’eau, qui devront être pris en compte dans les futurs bilans carbone de l’écosystème. / Mangroves are complex and unique ecosystems that develop on intertidal areas along (sub)tropical coastlines. Due to their position, they are considered as major ecosystems in the coastal carbon cycle. Thanks to their high primary productivity, coupled with a high carbon sequestrating capacity in both biomass and soils, mangroves have been called “Blue Carbon” ecosystems. However, future climate change, and particularly increases in atmospheric CO2 concentrations, temperatures and sea-level rise, may alter its functioning. Within this context, the objectives were to (i) understand how eustatic variations may have impacted soil carbon stocks by the past, in order to better predict the effects of future sea-level rise, (ii) characterize CO2 and CH4 emissions from the soil and also from the water column within the mangrove forest, and (iii) evaluate the impact of future increase in atmospheric CO2 concentrations and in sea-level may affect the physiology of young mangrove seedlings. Increases in atmospheric CO2 concentrations will modify either the seedlings productivity and photosynthetic activity, therefore facilitating their ability to colonize new accommodation spaces due to the rising sea-level. This increase in sea-level will also have a consequent impact on soil carbon stocks, as we showed for the past eustatic variations of the late Holocene, also implying a migration of mangroves stands. Eventually, CO2 and CH4 emissions to the atmosphere were non-neglectable, particularly the one emitted from the water column.