Diversos estudos apontam uma forte influência do ambiente terrestre sobre os corpos dágua nele inseridos. No caso de riachos de cabeceira esta relação não se resume a variáveis químicas e físicas, mas também está ligada diretamente ao que chamamos de metabolismo do riacho, regulando o aporte direto de nutrientes em forma de folhiço e material particulado e a produtividade interna, através de incidência de luz. Estes são fatores que estão intrinsecamente ligados a manutenção deste metabolismo e por conseqüência da biodiversidade que existe nestes riachos. Este estudo, através da técnica isotópica do \'dela\'13C e \'delta\'15N e índices ecológicos (riqueza, abundância, diversidade, EPT e EPTC) comparou riachos de Mata Atlântica inseridos em ambientes com diferentes características. Primeiramente com relação à altitude, foram comparados riachos inseridos em matriz de Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (5 a 50 m), sopé da Serra do Mar e de Floresta Ombrófila Densa Montana (500 a 1.200 m), topo da serra. E em um segundo momento, riachos em diferentes usos do solo, inseridos em matriz de floresta, eucalipto e pastagem. Foram encontradas diferenças não só relacionadas aos índices ecológicos, mas principalmente com relação as variáveis isotópicas, que apontaram mudanças nos padrões alimentares. Os riachos de terras baixas apresentaram um alto consumo de perifiton que foi substituído pelo consumo de material particulado nos riachos de altitude. O consumo de folhiço foi importante em ambas as altitudes e se manteve estável temporalmente. No caso de uso do solo, os riachos inseridos em plantações de eucalipto, seguiram um padrão muito próximo aos riachos florestados. Os padrões encontrados nos riachos de pastagem diferiram de ambas as fisionomias florestais apresentando um baixo consumo de folhiço e influência de plantas C4 na dieta de alguns invertebrados, além de uma grande variação interna explicada pela composição do folhiço e material particulado encontrados nestes riachos. / Several studies show a strong influence of terrestrial environment on streams contained therein. On headwater streams that influence is not just related to chemical and physical variables, but also is directly linked to what the stream metabolism, regulating the direct input of nutrients in the form of litter and particulate matter and internal productivity through light incidence. Factors that are inextricably linked to maintenance of these metabolism and consequently to the biodiversity that exists in these streams. This study, using the isotopic technique of \'delta\'13C and \'delta\'15N and ecological indexes (richness, abundance, diversity, EPT and EPTC) compared Atlantic Forest streams inserted in environments with different characteristics. We compared streams inserted in Tropical Rain Forest of lowlands (50-50 m), foothills of the Serra do Mar and Mountain Tropical Rain Forest (500-1200 m) upland. Also compared streams in different land uses, inserted into a matrix of forest, grassland and eucalyptus. Differences found on isotopic variables showed changes in dietary patterns. The lowland streams showed a high consumption of periphyton that was replaced by the consumption of particulate matter in the upland streams. Consumption of leaf litter was important in both altitudes and remained stable on both seasons. For land use comparison, streams inserted in eucalyptus plantations, followed a pattern similar to forested streams. The patterns found in pasture streams differed from both forest formations, showing a low consumption of leaf litter and influence of C4 plants in the diet of some invertebrates, as well as a large internal variation explained by the composition of litter and particulate matter collected in these streams.

Diferentes práticas de manejo da cultura de cana-de-açúcar foram estudadas por meio da avaliação de propriedades físico-hídricas do solo. Os principais aspectos avaliados foram as variações da umidade do solo, temperatura do solo, fluxo de água no solo, armazenamento da água no solo e escoamento de superficial durante um período de dois anos, um de cana-planta e um de soqueira. As diferentes práticas de manejo foram: i. entrelinha com solo nu; ii. presença de cobertura vegetal na superfície do solo (palhas + ponteiros) após a colheita; e iii. presença de resíduos na superfície do solo provenientes da queima da cana antes da colheita. Algumas variáveis foram amostradas ao longo de uma transeção de 84 pontos, com o objetivo de aplicar técnicas geoestatísticas e a abordagem de espaço de estados. O efeito da cobertura vegetal na superfície do solo, como uma conseqüência da adoção da nova prática de colheita sem queima prévia da cana, reduziu as temperaturas médias na camada superficial do solo na ordem de 7 o C, evitando picos de temperatura na superfície durante o período inicial de estabelecimento da cana soca. A cobertura vegetal, contudo, afetou negativamente o desenvolvimento da cultura reduzindo o número de colmos e seu peso úmido, no presente estudo em torno de 13 %. Por outro lado, a presença da cobertura vegetal não afetou nenhum dos seguintes componentes do balanço hídrico: escoamento superficial, fluxo de água no solo no limite inferior do volume de solo em estudo e o armazenamento de água no solo, sendo o estabelecimento do balanço hídrico da cultura de cana-de-açúcar, prevalecendo estas condições, problemático principalmente devido ao fato de que o escoamento superficial e os fluxos de água no limite inferior do volume de solo considerado foram fortemente afetados pela variabilidade espacial do solo. A análise de espaço de estados aplicada à dados de umidade e temperatura do solo coletados ao longo da transeção espacial de 84 pontos, sugeriu que, em muitas situações, devido ao fato de que os dados de temperatura do solo são mais fáceis e mais rápidos de serem obtidos no campo de que os de umidade, uma medida poderia substituir a outra. Quando esta análise foi aplicada à dados de umidade do solo, matéria orgânica do solo, conteúdo de argila e estabilidade de agregados coletados ao longo da mesma transeção, foi possível identificar como uma variável se relaciona ao comportamento local de outras variáveis e estocasticamente quantificar este relacionamento, levando em consideração os erros associados às observações e ao modelo. Devido a isto, a análise de espaço de estados é uma ferramenta analítica aplicável sob condições locais no campo, podendo, potencialmente, ajudar os agricultores no manejo adequado do solo e dos recursos naturais para o aumento da produção e, simultaneamente, a qualidade do meio ambiente. / Different practices of sugarcane trash management were studied by the evaluation of soil physical and hydrological properties. The main aspects evaluated were changes in soil water content, soil temperature, soil water fluxes, soil water storage and run-off during a period of two years, corresponding to the planted sugarcane crop and the first ratoon crop. The different management practices were: i. interrow with bare soil; ii. trash mulching, maintaining harvest residues (straw + tips) on soil surface; iii. soil with residues of trash burning prior harvest. Some variables were also collected along a 84 point transect aiming to apply geostatistical techniques and state-space approach. The effect of soil surface mulching in sugarcane ratoon crops, as a consequence of the adoption of new harvest practices with no straw burning, can reduce average soil surface layer temperatures by about 7 o C, avoiding peak surface temperatures during the initial period of the ratoon crop establishment. The mulch can, however, affect negatively the crop development reducing the number of stalks and their weight, in the present case by about 13%. On the other hand, mulching did not affect any of the following water balance components: run-off, soil water fluxes at the lower soil volume limit, and soil water storage. The establishment of the water balance of the sugarcane crop, under these prevailing conditions, was problematic mainly due to the run-off and soil water flux components which were strongly affected by soil spatial variability. The state-space approach applied to soil water content and soil temperature data along the 84 point transect suggested that, in many situations, since temperature measurements are easier and quicker to be measured than those of soil water content, one measurement could replace the other. On the other hand, when the state-space analysis was applied to soil water content, soil organic matter, clay content and aggregate stability data set along the same transect, it was possible to identify a variable that relates to the local behavior of several variables and stochastically quantify that relationship accounting for both, measurement and model errors. Due to the fact that the state-space approach is an analytical tool applicable to local field conditions, it potentially helps farmers to manage soil and soil resources adequately to maximize crop production and to simultaneously improve the quality of the local environment.

Este estudo objetivou avaliar o efeito das mudanças no uso e cobertura do solo nos últimos 37 anos (1972 a 2008) na resposta hidrológica da bacia do rio Piracicaba, SP. As principais mudanças de uso e cobertura do solo na bacia neste período foram aumento da área urbana, redução da área de pastagem e aumento do plantio de canade- açúcar. Além disso, a bacia conta com uma peculiaridade, que é a presença do Sistema Cantareira, que desvia água à região metropolitana de São Paulo (RMSP), desde 1974. Foi utilizado o Modelo Hidrológico de Grandes Bacias (MGB), que tem a vantagem de avaliar de forma distribuída a variação da cobertura, do tipo e uso do solo, além da própria propagação no escoamento. O modelo foi ajustado à bacia do rio Piracicaba (área de 12.245 km2) para simulação de vazões diárias. Para o processo de ajuste do modelo foram utilizados dados diários de 1972 a 2008, de 12 postos fluviométricos, 61 pluviométricos e 20 meteorológicos, modelo numérico do terreno, mapas de solos e uso e cobertura do solo (para os anos: 1978, 1983, 1985, 1997 e 2003), e parâmetros que são importantes para diferenciar tipos de solo e usos e coberturas do solo. O processo de simulação das vazões foi realizado em duas etapas: calibração dos parâmetros (entre 1972 a 1990) e verificação (1991 a 2008). Para avaliação da qualidade de ajuste foi considerada a análise visual dos hidrogramas (vazões observadas e calculadas) e os valores das funções objetivo (R2, Rlog e V). Foi realizada uma análise de sensibilidade de cada parâmetro, a fim de verificar a influência de cada um. Os resultados mostram um bom ajuste entre as vazões diárias observadas e calculadas pelo modelo. Os melhores resultados das funções objetivo foram obtidos para as sub-bacias de maior área de drenagem. O Sistema Cantareira exerce forte influência na simulação das vazões diárias. As análises de sensibilidade dos parâmetros revelam que os resultados da simulação do modelo são extremamente sensíveis às variações dos parâmetros: capacidade de armazenamento de água no solo (Wm); parâmetro de forma da relação entre o armazenamento e saturação (b); parâmetros de drenagem subterrânea (KBAS) e sub-superficial (KINT); albedo e resistência superficial (rS). Cenários alternativos em relação às mudanças no uso e cobertura do solo foram testados e comparados a simulação do cenário atual da bacia do rio Piracicaba no período entre 1972 e 2008. Comparando o cenário atual ao cenário em que não ocorreu nenhuma alteração na bacia a partir de 1972, verificou-se uma redução das vazões: máxima de 2,5 m3/s; mínima de 2,1 m3/s; e média de 1,9 m3/s. Outros cenários alternativos foram testados e comparados ao cenário atual e foi verificado um aumento da vazão média de 17,2 m3/s para cenário de 100% agricultura; e maior redução da vazão média de 3,9 m3/s para o cenário de conversão da agricultura para pastagem. / This study aimed at to evaluate the effect of changes in land use and land cover over the last 37 years (1972 to 2008) on the hydrological response in the Piracicaba river basin, SP. The main changes in the land use and land cover in the basin over that period were the increase in the urban area, decrease in the pasture area, and increase in the sugarcane plantations. Moreover, the basin has a peculiarity, which is the presence of the Cantareira System, which diverts water to the metropolitan region of São Paulo (RSMP), since 1974. We used a hydrological model of Great Basin (MGB), which has the advantage of evaluating in the distributed form, the variation of the land use/land cover, besides the flow propagation. The model was adjusted to the Piracicaba river basin (12,245 Km2 in area) to simulate daily streamflow. Daily data, from 1972 to 2008, were used for the process of model fitting, from 12 streamflow stations, 61 rainfall and 20 meteorological, digital terrain model, maps of soils and land use and land cover (for the years 1978, 1983, 1985, 1997 and 2003), and parameters that are important to differentiate soil types and uses and land cover. The process of simulation of the streamflow was carried out in two stages: calibration of parameters (from 1972 to 1990) and verification (1991 to 2008). To assess the quality of fitting it was considered the visual analysis of the hydrographs (observed and calculated streamflows) and the values of objective functions (R2, Rlog and V). We performed a sensitivity analysis of each parameter, in order to verify the influence of each one. The results showed a good fitting between the daily observed and calculated streamflows. The best results of the objective functions were obtained for the sub-basins of larger drainage area. The Cantareira System strongly influences the simulation of daily streamflow. Sensitivity analysis of parameters revealed that the simulation results of the model are extremely sensitive to variations of the parameters: soil water storage capacity (Wm), form parameter of the relationship between storage and saturation (b), parameters of drainage underground (KBAS) and subsurface (KINT), albedo and surface resistance (rS). Alternative scenarios for changes in the land use and land cover were tested and compared the simulation of the scenario actual of Piracicaba river basin in the period between 1972 and 2008. Comparing the scenario with no changes in the basin since 1972 to the actual scenario, a reduction in streamflow was detected: maximum of 2,5 m3/s, minimum of 2,1 m3/s, and an average of 1,9 m3/s. Other scenarios were tested and compared to the actual scenario, and it was detected an increase of the mean streamflow of 17,2 m3/s for scenario 100% of agriculture, and a decrease of the mean streamflow of 3,9 m3/s for the scenario of conversion from agriculture into pasture.

Para promover o desenvolvimento sustentável e a conservação dos recursos naturais, torna-se fundamental compreender e quantificar a dinâmica do balanço hídrico regional. Comumente, a variabilidade dos componentes do balanço hídrico é causada por variações naturais do clima, contudo, as atividades antrópicas também podem provocar significativas variações espaço-temporais na dinâmica hidrológica da bacia hidrográfica. Ao reduzir a cobertura vegetal do solo, através do desflorestamento ou colheita de culturas anuais, promove-se uma redução na evapotranspiração e conseqüentemente, um aumento na vazão da bacia. Por conseguinte, realizou-se neste estudo a análise das relações entre as variações dos componentes do balanço hídrico e da área com solo exposto na bacia do rio Verde, entre 1995 a 2001 (Período 1) e 2002 a 2008 (Período 2). Para tanto, foi utilizado um banco de dados hidrológicos, climatológicos e de sensoriamento remoto, assim como técnicas de processamento, análise de consistência, testes de significância e modelagem do SEBAL. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho, a precipitação pluviométrica anual nos Períodos 1 e 2 não diferiram, resultando em uma lâmina média de 1.405,7mm. Contudo, a vazão média anual da bacia do rio Verde, no Período 1, foi 22% menor que a do Período 2, enquanto que, na sub-bacia denominada Cana, esta diferença foi de 27,7%. Nesta sub-bacia, as vazões anuais do Período 1 foram predominantemente menores, ou bem próximas, daquelas registradas no Período 2, mesmo nos anos do primeiro período em que registrou maior lâmina de precipitação. Da mesma forma, as vazões médias mensais de Fevereiro, Março, Maio, Junho, Julho e Agosto do segundo período foram maiores do que aquelas registradas no primeiro. A lâmina escoada no rio, no primeiro semestre de 2007 (Período 2) e 2001 (Período 1), foi de 404,3 e 188,9mm, respectivamente, sendo que não foi identificado diferença estatística na precipitação deste período. A estimativa da evapotranspiração real () resultou em uma lâmina média de 899,3mm.ano-1, em ambos os períodos. Considerando a precipitação anual, a representava 67,2% das perdas de água, no balanço hídrico da sub-bacia Cana. A modelagem do SEBAL indicou que, na sub-bacia Cana, a evapotranspiração real, em Junho de 2001 e 2007, foi em média de 166,3 e 148,7mm, respectivamente. Em média, 57,3% da área desta sub-bacia apresentava solo exposto entre Junho e Julho, de 1995 a 2008, sendo que em 2001 e 2007, esta proporção era de 50,1 e 53,8%, respectivamente. Constatou-se, também, que a variação da precipitação e percentual de solo exposto, em Junho, não poderia ser responsável por toda variabilidade de vazão da sub-bacia Cana, entre 1995 e 2008. / In order to promote the sustainable development and natural resources conservation, it is important to understand and quantify the dynamics of regional water balance. Generally, the variability of water balance components is produced by natural climate fluctuations. However, anthropic activity may also causes significantly spacetemporal variations in hydrological dynamics of a watershed. Reducing soil cover, by deforestation or crops harvesting, promotes a reduction in evapotranspiration and, as a consequence, an increment of watershed flow. Due to these, this study analyzed the relations between the variations in water balance components and area with bare soil for the Verde River watershed, in 1995 to 2001 (Period 1) and 2002 to 2008 (Period 2). In this way, there were used hydrologic, climatologic and remote sensing databases, even as processing techniques, consistency analysis, significance tests, and modeling with SEBAL. According to the results obtained in this study, the annual precipitation for the Periods 1 and 2 do not differed, resulting in a mean water depth of 1,405.7mm. On the other hand, mean annual Verde River watershed flow was 22% less for the Period 1 as compared to the Period 2. For the sub-watershed named Cana, this difference was 27.7%. In this sub-watershed annual flow for the Period 1 was predominantly lower, sometimes equal, to those obtained for the Period 2, even for those years of the Period 1 where was determined higher precipitation. In this same way, monthly flow averages were higher for the Period 2 in February, March, May, June, July, and August. Total flow for the 1st semester, 2007 (Period 2) and 2001 (Period 1) was 404.3 and 188.9mm, respectively. No statistical difference was found for precipitation of this period. For both periods, average estimates of evapotranspiration were 899.3mm year-1. This suggests that evapotranspiration corresponded to 67.2% of water losses of the water balance in sub-watershed Cana. The SEBAL modeling indicated that, for the sub-watershed Cana, the actual evapotranspiration, in June, 2001 and 2007, was 166.3 and 148.7mm, respectively. In terms of mean values, 57.3% of the area of this sub-watershed was composed of bare soil between June and July, 1995 to 2008. For 2001 and 2007, this proportion was 50.1 and 53.8%, respectively. There was also observed that the variation in precipitation and percentage of bare soil in June might not be capable of promote all the variability in flow of the sub-watershed Cana for the period between 1995 and 2008.

A crescente pressão sobre os recursos naturais tem motivado pesquisadores a desenvolver metodologias e adoção de novas ferramentas para avaliar as principais forçantes de mudanças de uso e cobertura do solo e propor estratégias de mitigação em áreas antrópicas com baixa produtividade na Amazônia. Práticas conservacionistas como uso de sistemas de produção apresentam-se como alternativas capazes de apontar indicadores de sustentabilidade em consonância com políticas públicas para a região. As Unidades de Conservação - UCs são criadas para resguardar a integridade dos ecossistemas, a biodiversidade e os serviços ambientais de cada paisagem e retardar o avanço do desmatamento. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar padrões na paisagem na Floresta Nacional do Tapajós e seu entorno capazes de identificar a dinâmica de uso e cobertura do solo, períodos de alta e baixa intensidade de mudanças, heterogeneidade da paisagem e conectividades funcionais. Foram utilizadas quatro metodologias: análises quantitativas de mudança identificando perdas e ganhos; intensidade anual de mudanças, fragmentação por meio de métricas da paisagem; conectividade funcional, entre a matriz da UC e os fragmentos florestais em seu entorno. A área de estudo foi dividida em três subáreas: Floresta Nacional do Tapajós (FNT); Zona de Amortecimento (ZA); e Área de Influência (AI). Foram utilizadas imagens do satélite Landsat dos anos de 1986, 1997, 2005 e 2009. Avaliou-se a dinâmica de mudança em matriz de transição detalhada (perdas, ganhos, mudança líquida, permuta de mudança, intensidade anual de mudança). No sistema computacional Fragstats calculou-se índices métricos da paisagem. No ambiente SIG foi gerada a distância de menor custo utilizada no sistema Conefor. No Conefor foram gerados os índices de conectividade funcional. Com base nos quatro mapas de uso e cobertura do solo obtidos, referente aos anos de avaliações, verificou-se que pelo método tradicional de análise de padrões, as áreas com Floresta Nativa (FN) dentro da Flona Tapajós praticamente não variaram (3,1%), indicando a manutenção da conectividade funcional na UC. Todavia, na Zona de Amortecimento (ZA) e Área de Influência (AI), as perdas foram de 41,3% de Floresta Nativa (FN). Ao aplicar metodologias com maior análise de sensibilidade verificou-se que na parte norte da área de estudo existe menor probabilidade de conectividade com a Flona Tapajós. Conclui-se que as reduções de manchas florestais começaram na parte norte da área de estudo, também evidenciada pela intensificação dos caminhos de perdas de conectividade funcional nas áreas mais próximas a Belterra, onde localizam-se os cultivos de grãos. A Floresta Nacional do Tapajós apresenta maior conectividade com a parte sul, ou seja, existe maior probabilidade de conectividade funcional com o município de Rurópolis. / Growing pressure on natural resources has motivated researchers to develop methodologies and new tools to assess the main driving forces of land cover and land use change and to come up with mitigation strategies in low productivity populated areas of the Amazon. Conservation practices, such as the use of production systems, have appeared as alternatives able to point out sustainability indicators in line with the region\'s public policies. Conservation Units (UC) are designed to protect the ecosystems integrity, biodiversity and each landscape\'s ecosystem services, as well as to slow down deforestation. In this context, this study\'s aim was to assess landscape patterns in the Tapajós National Forest and its surroundings that would be able to identify the dynamics of land use and land cover, periods of high and low intensity of change, landscape heterogeneity and functional connectivity. Four methodologies were used: quantitative analyses of change by identifying losses and gains; annual intensity of change; fragmentation through landscape metrics; functional connectivity between the UC headquarters and the forest around it. Our study area was divided into three sub-areas: the Tapajós National Forest (FNT), the Buffer Zone (ZA) and the Area of Influence (AI). Also, we used Landsat satellite images from the years 1986, 1997, 2005 and 2009. We assessed the change dynamics in detailed transition matrix (losses, gains, net change, change permutation, annual intensity of change). In the computer system Fragstats, we calculated the landscape metric indexes. In the GIS, we generated the lowest cost distance used in the Conefor system. In the Conefor system, we generated the functional connectivity indexes. Based on the four maps of land use and land cover we obtained for the years we decided to assess, we found through the traditional method of pattern analysis, that areas with Native Forest (FN) within the Tapajós National Forest almost did not change (3.1 %), indicating a maintenance of functional connectivity within the UC. However, in the Buffer Zone (ZA) and Area of Influence (AI), losses amounted to 41.3% of the Native Forest (FN). By applying methodologies with greater sensibility analysis, we found that the northern part of the study area had less possibilities of connectivity with the Tapajós National Forest. To conclude, the reduction of forest patches began in the northern part of the study area, also evidenced by the intensification of functional connectivity loss paths in areas close to Belterra, where are located grain crops. The National Forest presents greater connectivity with the southern part, in other words, there are more possibilities of functional connectivity with the Rurópolis municipality.

Nos centros urbanos, as precipitações sempre estiveram ligadas a problemas como inundações e propagação de doenças. Para solucioná-los, é comum a realização de obras hidráulicas nos sistemas de drenagem urbanos. Para tanto, deve-se conhecer as condições da bacia hidrográfica e as consequências que qualquer alteração no ambiente pode causar. Portanto, modelos hidrológicos são utilizados na previsão do comportamento das bacias frente a eventos de precipitação, aumentando a eficácia das obras e diminuindo os riscos associados a estas. Para o uso de modelos, são necessários diversos parâmetros hidrológicos referentes à bacia, tais como área de drenagem, comprimento e declividade dos talvegues, tipo de cobertura de solo etc. Com o avanço da tecnologia, a determinação destes torna-se cada vez mais precisa, bem como os modelos utilizados, trazendo o Sistema de Informações Geográficas (SIG) e o sensoriamento remoto como poderosas ferramentas de apoio a estudos hidrológicos. Neste trabalho, aplicou-se o processo de classificação automática supervisionada pelo método da Análise Orientada a Objeto a uma imagem de satélite de alta resolução da bacia hidrográfica do córrego do Gregório, para caracterizar sua cobertura de solo e determinar os parâmetros hidrológicos número de deflúvio (CN, pelo método do SCS), grau de vegetação (PP), área (A), comprimento (L) e declividades dos talvegues (S) das sub-bacias que compõem a bacia, para as quais os resultados obtidos foram bastante satisfatórios. Por fim, atualizou-se o modelo hidrológico EESC (1993), referente ao sistema de macrodrenagem de São Carlos, obtendo-se hidrogramas finais com diferenças, em relação ao modelo original, de até 33,96% para vazão de pico (Qp), 77,78% para tempo de pico (tp) e 29,86% para volume total de escoamento. / In urban centers, precipitation always been related to problems such as floods and spread of disease. To solve them, it is common to make hydraulic interventions in the urban drainage systems. For this, it is necessary to know the conditions of the watershed and the consequences that any change in the environment can cause. Therefore, hydrological models are used to predict the river behavior in opposite to precipitation events, increasing the efficiency of the hydraulic interventions and reducing the associated risks to these. For the use of models, it is necessary to have several hydrological parameters related to the basin such as drainage area, river length, slope of the thalweg, type of soil cover etc. Trough the technological advancement, the parameter determination becomes more accurate as well as the models, and the Geographic Information System (GIS) and remote sensing appear as powerful tools to support hydrological studies. In this study, we have applied the automatic supervised classification process by the Object-Oriented Analysis method to a high resolution satellite image of the córrego do Gregório watershed, to classify soil coverage and to determine the hydrological parameters curve-number (CN by the SCS method), vegetation degree (PP), area (A), length (L), and slope of thalwegs (S) of the sub-basins of the córrego do Gregório watershed, for which the results were quite satisfactory. Finally, a hydrological model for the São Carlos macrodrainage system called EESC model (1993) was updated with the new parameters, obtaining final hydrographs with differences from the original model up to 33.96% for peak discharge (Qp), 77.78% for peak time (tp) and 29.86% for total volume of runoff.

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No setor oriental do PNC está localizada a região da GS, que apresenta a maior quantidade de visitantes pelo turismo e tem a maior população de moradores indígenas Pemón dentro de uma área protegida na Venezuela, os quais utilizam o fogo como parte de sua cultura. Nas últimas décadas tem se observado um aumento considerável na frequência de anomalias climáticas e dos incêndios na GS, o que tem sido apontado pelos gestores como o principal agente na diminuição do fornecimento de água na Represa Del Guri. Portanto, o objetivo do trabalho foi avaliar a frequência e severidade das queimadas que aconteceram na Gran sabana (GS) - Parque Nacional Canaima (PNC) entre 2003 e 2014 em relação aos eventos climáticos extremos como ENOS (El Niño- La Niña/Oscilação do Sul) e AMO (Oscilação do Atlântico Norte) e às dinâmicas próprias da vegetação. Foram usados dados dos focos de calor, dados de pluviosidade, imagens de satélites e dados das anomalias nas Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) no Oceano Pacífico. Estimaram-se: correlações de Pearson (r) entre as frequências de queimadas VS as anomalias nas TSM; (r) anomalias na pluviosidade para cada estação VS anomalias nas TSM; Índice Normalizado de Queimadas (INQ); Índice de Vegetação por Diferencia Normalizado (NDVI); quantidade e extensão de cicatrizes de queimadas e mudanças na cobertura do solo. Constatou-se que AMO, em sua fase quente, afeta infimamente a ubiquação da ZCIT e altera a Célula de Hadley aumentando as precipitações na GS; anomalias fase positiva/negativa do ENOS alteram infimamente a Célula de Walker, inibindo/promovendo a pluviosidade e incremento/diminuição na extensão dos períodos de secas na GS; ENOS em fase negativa e AMO em fase quente, simultaneamente, fomentam um incremento nos volumes de precipitação na GS; secas prolongadas contribuem na degradação dos sistemas arbóreos, na expansão dos sistemas herbáceos e no incremento da frequência de queimadas; AMO, La Niña, ou ambas, contribuem para a expansão dos sistemas arbustivos e, em menor grau, na recuperação dos sistemas arbóreos; a distribuição das cicatrizes de queimadas encontra-se fortemente associada às mudanças nos padrões culturais de subsistência da população local. Conclui-se que a severidade e frequências das queimadas na Gran Sabana são um processo multifatorial e multiescalar que acontecem como produto da sincronia de fatores ecossistêmicos (vegetação), sociais (proximidade aos centros populacionais) e climáticos (ENOS e AMO). / The Canaima National Park (PNC) is located in the southeast of Venezuela and its foundation was promoted to the conservation of the Bacía of the Río Caroní, where are the sources of the main rivers that feed the Hydroelectric Central Simón Bolívar (Guri Dam) which provides approximately 72% of the National hydroelectric energy. In the eastern sector of the PNC if located the region of GS, which has the highest number of visitors for tourism and has the largest population of indigenous Pemón residents within a protected area in Venezuela, which use the fire as part of their culture. The last decades has reported an increase frequency of climatic anomalies and fires at Gran Sabana (GS), which has been appointed by the managers as the main agents in the reduction of the supply of water at the Guri dam. Therefore, the objective of this work is to evaluate the frequency and severity of bushfires that occurred in the GS PNC between 2003 and 2014 in relation to extreme weather events as ENSO (El Niño-La Niña/Southern Oscillation) and AMO (Multidecadal Atlantic Oscillation) and the dynamics of the vegetation. Were used data from the sources of heat, rainfall data, satellite imagery, and data from the anomalies in Sea Surface temperatures (SST) in the Pacific Ocean. Estimated: Pearson correlation (r) between fire frequencies VS. the SST anomalies; (r) anomalies in rainfall for each season VS SST: anomalies, normalized Index Burned (INQ), vegetation index (NDVI), Normalized Differentiates amount and extent of burned scars; and changes in land cover. It was found that: AMO in its warm phase, affects insignificantly the population of the ITCZ and changes the cell Hadley increasing precipitation in GS; anomalies positive phase/negative ENSO alter insignificantly the cell Walker, inhibiting/promoting rainfall and an increase/decrease in the length of dry periods in GS; ENSO negative phase and AMO warm phase simultaneously encourage an increase in rainfall volumes in GS; prolonged droughts contribute to the degradation of arboreal systems, the expansion of herbaceous systems and increases the frequency of fires; AMO, La Niña , or both, contribute to the growth of shrubs systems and to a lesser extent, to the recovery of arboreal systems; the distribution of burned scars is strongly associated with changes in cultural patterns of livelihood of the local population. It is concluded that the severity and frequency of fires in the Gran Sabana is a multifactorial process and multiscale that happen as a product of sync ecosystem factors (vegetation), social (proximity to population centers) and climate (ENSO and AMO).

O sul de Minas Gerais é a principal região produtora de morangos (Fragaria x ananassa Duch.) no Brasil. O ácaro-rajado, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), é considerado uma das principais pragas do morangueiro no Brasil e em vários países. Uma prática importante na cultura do morango refere-se à cobertura de solo, usualmente realizada com filme de polietileno, porém além de ser caro gera resíduos muito persistentes no ambiente. Objetivou-se com este trabalho comparar a resistência de oito genótipos de morango (\'Albion\', \'IAC Guarani\', \'IAC Princesa Isabel\', \'Oso Grande\', IAC T-0104, IAC 12, IAC 4 e IAC 1.13) ao ácaro-rajado; determinar o efeito da cobertura de solo (com a polpa de café desidratada, conhecida como palha de café) nas pragas/ patógenos e ácaros predadores desta cultura; comparar a ocorrência de pragas, patógenos e inimigos naturais entre um cultivo orgânico e outro convencional de morango. Os resultados obtidos indicaram que \'IAC Princesa Isabel\', IAC T-0104 e IAC 12 são resistentes, IAC 1.13 e IAC 4 apresentam resistência moderada e \'IAC Guarani\', \'Oso Grande\' e \'Albion\' são suscetíveis ao ácaro-rajado. \'Oso Grande\' e \'Albion\' são bastante utilizadas pelos produtores do sul de Minas Gerais. O uso de palha de café aumentou o número de predadores edáficos, tanto no solo dos canteiros (campo) e em vasos (laboratório) como em folíolos de morangueiro. O Gamasina Proctolaelaps pygmaeus (Müller) (Melicharidae) foi visto sobre morangueiros, principalmente no período noturno. Maior número de ácaro-rajado e maior severidade de doenças foram observados em plantas cultivadas em solo coberto com polietileno. Além disso, foi maior o nível de infecção de ácaro-rajado pelo fungo Neozygites floridana (Weiser e Muma) em plantas cultivadas em solo coberto com palha de café. Não foi observada diferença significativa entre a produtividade da cultura em solo coberto com polietileno e em solo coberto com palha seca de café. Os resultados da comparação da ocorrência de ártropodes e patógenos entre sistema orgânico e convencional mostraram menor ocorrência de ácaro-rajado e predadores em cultivo de morangueiro convencional, porém ocorrência considerável de tripes, mosca-branca e mofo cinzento. A incidência de dendrofoma e mancha de pestalotia foi a mesma nos dois sistemas de cultivos. Os resultados sugerem a conveniência de se continuar o processo de desenvolvimento dos genótipos que se mostraram menos afetados pelo ácaro-rajado, para que estes possam no futuro ser utilizados pelos produtores, e a condução de estudos complementares, que avaliem o desempenho de cultivos em sistema orgânico que incorporem o uso da palha de café para a cobertura do solo. / The southern of Minas Gerais is the main region producing strawberries (Fragaria x ananassa Duch.) in Brazil. The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), is considered one of the main strawberry pests in Brazil and in several countries. An important practice in strawberry cultivation refers to soil cover, which is usually made with polyethylene film, but it is expensive and generates very persistent residues in the environment. The objective of this study was to compare the resistance of eight strawberry genotypes (\'Albion\', \'IAC Guarani\', \'IAC Princesa Isabel\', \'Oso Grande\', IAC T-0104, IAC 12, IAC 4 and IAC 1.13); to determine the effect of soil cover (with dehydrated coffee pulp, known as coffee straw) on the pests mites/ pathogens and predatory mites of this crop; to compare the occurrence of pests, pathogens and natural enemies between an organic and a conventional strawberry crop. The results indicated that \'IAC Princesa Isabel\', IAC T-0104 and IAC 12 are resistant, IAC 4 and IAC 1.13 are moderately resistant, and \'IAC Guarani\', \'Oso Grande\' and \'Albion\' are susceptible to the two-spotted spider mite. \'Oso Grande\' and \'Albion\' are widely used by producers in the southern of Minas Gerais. The use of coffee straw increased the number of edaphic predators, both in the soil beds (field) and in pots (laboratory) as well as in strawberry leaflets. The Gamasina Proctolaelaps pygmaeus (Müller) (Melicharidae) was seen on strawberry leaftlets, mainly in the nocturnal period. Higher numbers of the two-spotted spider mites and disease severity were observed in plants grown on soil covered with polyethylene. In addition, the level of the two-spotted spider mite infected by the fungi Neozygites floridana (Weiser and Muma) was higher in plants cultivated in soil covered with coffee straw. No significant difference was observed between yield in soil covered with polyethylene and in soil covered with dry coffee straw. The results of the comparison of the occurrence of arthropods and pathogens between the organic and conventional systems showed fewer occurrences of the two-spotted spider mites and predators in conventional strawberry cultivation, but considerable occurrence of thrips, whitefly and gray mold. The incidence of dendrophoma and leaf spots caused by pestalotia was the same in both cropping systems. The results suggest the convenience to continue the development process of the genotypes that were less affected by the two-spotted spider mite, which could be used in the future by producers, and the conduction of complementary studies to evaluate the performance of crops in organic system that incorporate the use of coffee straw as soil coverage.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study used precision agriculture (AP) techniques to understand the dynamics of physical, chemical and biological soil for different winter management systems after three years of cultivation, to serve as the basis of the definition and indication of Intelligent Management Plans (PMI) in an efficient and practical way. The work was conducted in the city of Frederico Westphalen, RS, were evaluated ten winter management systems - fallow (PO), wild oat (Ap), white oat (AB), ryegrass (AZ), forage turnip (NF) vetch (E), white lupine (TB) and consortiums ApNFE, ApNF and ApE - with samples collected at the intersection points of a grid of 5 x 2.5 m, totaling 100 sampling points, so that there were ten points by sampling winter management system. The study was based on the evaluation of the effects of systems on the dynamics of spatial and horizontal distribution of physical, chemical and biological indicators of soil quality, an integrated analysis by proposing a soil quality index (IQS), providing support for future directions of PMI. In addition, it assessed the efficiency of the normalized difference vegetation index (NDVI) for estimating the production of the dry matter of winter management systems in order to provide a practical tool to assist in monitoring the operation of selected systems. The tools provided by AP facilitate the understanding of the dynamics of soil quality indicators in the tested systems, serving as a valuable tool in the definition and indication of PMI, providing greater knowledge of the ecology and behavior of soil biology, being possible to determine soil quality bioindicators. Based on the results, not recommended to opt for a system based in isolated benefits (indicators), requiring the joint evaluation of the variables, which was facilitated by the proposed IQS. In general, the systems that provide soil quality were ApNFE, ApE and NF, highlighting the facilitated root growth, in addition to greater nutrient supply afforded by these systems. The use of grass monocultures causes deterioration of chemical properties, due to low C/N and C/P ratios these systems, acting as nutrients immobilizers, must be rotated or consorted with other species over the years. The PO should be avoided in practice or even extinct, based on physical and biological degradation provided by this system. The NDVI was able to determine the dry matter produced by cover crops, except systems with visible flowers or consorted. The objectives proposed by this study were considered solved, since the answers obtained in the articles proposed by the latter, in order to make the multi-plant management or PMI proposition, more grounded and specialized. / Este trabalho usou de técnicas de agricultura de precisão (AP) para compreender a dinâmica de atributos físicos, químicos e biológicos do solo em função de diferentes sistemas de culturas de inverno após três anos de cultivo dos mesmos, visando servir como base na definição e indicação de Planos de Manejos Inteligentes (PMI) de forma eficiente e prática. O trabalho foi realizado no município de Frederico Westphalen, RS, sendo avaliados dez sistemas de culturas de inverno - pousio invernal (PO), aveia preta (Ap), aveia branca (AB), azevém (AZ), nabo forrageiro (NF), ervilhaca (E), tremoço branco (TB) e consórcios de ApNFE, ApNF e ApE -, com amostras coletadas nos pontos de cruzamento de uma malha de 5 x 2,5 m, totalizando 100 pontos de amostragem, de modo que houvessem dez pontos amostrais por sistema de cultura de inverno. O estudo baseou-se na avaliação dos efeitos de destes sistemas sobre a dinâmica de distribuição espacial e horizontal dos indicadores físicos, químicos e biológicos do solo, fazendo por fim, uma análise integrada através da proposição de um índice de qualidade do solo (IQS), dando suporte com embasamento firme para futuras indicações de PMI. Além disso, foi avaliada a eficiência do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) na estimativa da produção de matéria seca pelos sistemas de culturas de inverno, de modo a fornecer uma ferramenta prática que auxilie no monitoramento do funcionamento dos sistemas escolhidos. Os instrumentos proporcionados pela AP facilitaram a compreensão da dinâmica dos indicadores da qualidade do solo nos sistemas testados, servindo como ferramenta valiosa na definição e indicação de PMI, além de ter proporcionado maior conhecimento da ecologia e comportamento da biologia do solo, sendo possível determinar bioindicadores da qualidade do solo. Com base nos resultados, não recomenda-se optar por determinado sistema baseado em benefícios isolados (indicadores), sendo necessária a avaliação conjunta das variáveis, o que foi facilitado pelo IQS proposto. De forma geral, os sistemas que proporcionaram maior qualidade do solo foram ApNFE, ApE e NF, destacando o crescimento radicular facilitado, além do maior suprimento de nutrientes propiciado por estes sistemas. O uso de gramíneas monocultivadas ocasiona a deterioração dos atributos químicos, devido a baixa relação C/N e C/P destas, funcionando como imobilizadores de nutrientes, devendo ser rotacionados ou consorciados com outras espécies ao longo dos anos. O PO deve ser evitado na prática ou até mesmo extinto, com base na degradação física e biológica proporcionada por este sistema. O NDVI foi capaz de determinar a matéria seca produzida pelos sistemas de forma satisfatória, com exceções de sistemas que apresentem flores visíveis, em consórcio. Os objetivos propostos ao início deste trabalho foram considerados sanados, visto as respostas obtidas nos artigos propostos por este, visando tornar a proposição de manejo multi-plantas ou PMI, mais fundamentada e especializada.

O significativo investimento em desenvolvimento tecnológico associado aos fatores ambientais, como disponibilidade de recursos naturais, clima e solo elevaram o Brasil ao patamar de maior produtor mundial de cana-de-açúcar, matéria-prima do açúcar e do etanol. Atualmente, o país exporta açúcar para mais de 100 países. Em relação ao etanol, esse vem se destacando no cenário mundial devido à viabilidade econômica e à necessidade de se utilizar energia renovável, em substituição aos combustíveis fósseis, com o intuito de mitigar o efeito estufa. Sendo assim, as perspectivas mundiais para a produção e, principalmente, consumo do etanol são favoráveis. Para o Brasil, devido à alta demanda mundial por açúcar e biocombustíveis, o zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar, que apresenta uma seleção de terras potenciais para a expansão do seu cultivo visando uma produção sustentável, é uma necessidade imperiosa. Entretanto, os processos de mudança de uso e cobertura do solo são complexos e podem causar impactos, tais como: desertificação, perda da biodiversidade, poluição de ar, degradação dos componentes ambientais água e solo. Esse trabalho acadêmico visou estimar o escorrimento superficial e a produção de sedimentos em área consolidada e em área que encontra-se em expansão do cultivo da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e etanol. Para isso, com base no Zoneamento Agroecológico da Cana-de-açúcar (ZAE Cana) que indica as áreas aptas ao cultivo da cana-de-açúcar, foram selecionadas duas áreas de estudo que possuem alta aptidão para a expansão da cana-de-açúcar. São elas: a Microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas (MBH-G) localizada no município de São Carlos - SP, região onde a cultura da cana-de-açúcar é consolidada e; a Microbacia hidrográfica córrego da Onça (MBH-O), localizada na região oeste do Estado de São Paulo, nos municípios de Ilha Solteira e Itapura, região onde a cultura da cana-de-açúcar encontra-se em expansão. O modelo de simulação espacial usado no trabalho é o Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), desenvolvido pela Universidade de Wageningen (Holanda). A aplicação satisfatória do CLUE-S permitiu o desenvolvimento de cenários futuros de uso e cobertura do solo com o intuito de simular a expansão da cultura da cana-de-açúcar em paisagens com diferentes características. A posteriori, foi estimada o escorrimento superficial e a produção de sedimentos desses cenários com o auxílio do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). O SWAT foi sensível aos cenários, possibilitando a geração de resultados consistentes, qualitativa e quantitativamente para cada um deles, o que permitiu verificar as suas particularidades. Vale ressaltar que a avaliação ex-ante dos impactos ambientais na área de expansão da cultura da cana-de-açúcar em diferentes cenários pode direcionar ações de políticas públicas e de planejamento sócio-econômico-ambiental, dentre outros. / The significant investments in technological development associated to environmental factors, such as the availability of natural resources, for instance, climate and soil, have led Brazil to become the world\'s largest producer of sugarcane, the raw material used in the manufacture of ethanol and sugar. Currently, the country exports sugar to more than 100 countries. Ethanol has become globally eminent due to its economic feasibility and the need of clean and renewable energy rather than of fossil fuels in order to mitigate the greenhouse effect. Therefore, the global perspectives on the production and especially the consumption of ethanol are favorable. Due to the high global demand for sugar and biofuels, the agro-ecological zoning of sugarcane, which features a selection of potential areas for cultivation expansion aiming at sustainable production, is a fundamental necessity for Brazil. However, the changes inland use and land cover are complex processes and can cause impacts such as desertification, biodiversity loss, air pollution, and degradation of environmental components such as water and soil. This research aims to estimate the sediment yield and runoff in areas where the culture of sugarcane is consolidated and in areas of sugarcane expansion for the production of sugar and ethanol. Accordingly, based on the Agro-Ecological Zoning for Sugarcane (ZAE Cana), which indicates suitable areas for sugarcane cultivation, two study areas that have high potential for the expansion of sugarcane were selected, namely the microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas/MBH-G (Ribeirão das Guabirobas micro-drainage basin), located in the city of São Carlos - SP, a region where the culture of sugarcane is consolidated, and the microbacia hidrográfica córrego da Onça/MBH-O (córrego da Onça micro-drainage basin), located in the western region of the state of São Paulo, in the cities of Ilha Solteira and Itapura, an area of sugarcane expansion, i.e. a sugarcane expansion region. The spatial simulation model used in this research is the Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), developed by the University of Wageningen, Netherlands. Making use of this methodology, future land use and land cover scenarios were created in order to simulate the expansion of sugarcane cultivation in areas with different characteristics. Subsequently, the sediment yield and superficial runoff in these scenarios were estimated with the help of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool).This model was sensitive to both scenarios allowing the generation of consistent qualitative and quantitative results for each scenario enabling the identification of their particularities. It is noteworthy that the ex-ante evaluation of environmental impacts on areas of sugarcane expansion in different scenarios can guide public policy actions and socio-economic and environmental planning among others.