A acelerada dinâmica de uso das terras e a elevada incidência de pontos de queimadas observadas na região da Amazônia Legal, na última década, atingiram proporções alarmantes, atraindo as atenções de políticos, ambientalistas e da sociedade em geral. Diferentes políticas, estratégias e ações de monitoramento e controle das queimadas foram propostas no decorrer desse período, com o objetivo de conter o deslocamento e o avanço da fronteira agrícola sobre as áreas de vegetação natural remanescente, mais especificamente sobre a Floresta Tropical Úmida. O Estado do Mato Grosso, localizado na região da Amazônia Legal, apresenta características especiais para o entendimento das relações entre a ocupação das terras e a incidência das queimadas, pois congrega em seu território uma importante diversidade ambiental e sócio econômica, favorecendo o desenvolvimento das análises propostas. Esta tese procurou identificar e mapear a dinâmica de queimadas no Estado do Mato Grosso e explicar suas principais condicionantes, baseando-se em análises espaciais e estatísticas, desenvolvidas com os dados de queimadas e de variáveis ambientais, econômicas e sociais. / The increasing dynamics in land use and the elevated incidence of fires observed during the last decade in the Legal Amazon have reached an alarming scale that attracted the attention of politicians, environmentalists and the society in general. Different policies, strategies and monitoring actions to the control of fires were proposed during this period, with the goal of restraining the movement and the advance of the agricultural frontier over the remaining natural vegetation, especially on areas of Tropical Rain Forrest. Mato Grosso State, located in the Legal Amazon, presents special characteristics for the understanding of the relationship between land occupation and the incidence of fires, for it congregates in its territory an important environmental and socioeconomic diversity. Based on spatial and statistical analyzes developed from fire data, as well as on environmental, economical and social variables, this thesis focuses on the identification, mapping and explanation of the main driving forces of fire dynamics in Mato Grosso State.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The matter about the changes in land use and coverage patterns, connected to present time concerns on development sustainability and the adequate balance between social, economic and environmental questions involved in it, stimulate the research in the field of scenery simulation at several different regions of the world. In this context, the present research intends to simulate the land use and coverage evolution tendency at Quarta Colônia, RS, for the year 2018, from physical variables, analyzing the change on the land use and coverage in the period of 1988 to 2002 and 2008, spacing and quantifying them. To do so, the land use and coverage patterns were classified using images from the satellites LANDSAT 5 and LANDSAT 7 relative to the years 1988, 2002 and 2008, being the last two maps used for modeling. After performing the crossing of land use and coverage patterns (forest, field, agricultural soil and water) between each other, in a LEGAL analysis, we created maps containing the specific evolutionary changes of each class, including the individual tendencies from the simulation made for the year 2018. It was observe that there wasn t any big change. The maps of land use and coverage from 2002 and 2008 processed in the Dinamica EGO modeling platform enabled the definition of the Markov model global transition probabilities and, local transition probabilities were defined using the empiric probabilistic method weight of evidence, based on Bayes conditional probability theorem. The change probabilities to land use and coverage obtained allowed the formation of a cell automata model based on stochastic transition algorithm where the physical variables demonstrated to be collaborator in this process of land use and coverage changes over time. The simulation results were validated specially due to a knowledge of the statistical procedure, the fuzzy method, demonstrating satisfactory results of the simulation. / As questões de mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra, ligadas às preocupações atuais da sustentabilidade do desenvolvimento e ao balanço adequado entre as questões sociais, econômicas e ambientais envolvidas, motivam pesquisas no campo da simulação de cenários em diversas regiões do mundo. Nesse contexto, a presente pesquisa pretende simular as tendências de evolução do uso e cobertura da terra da Quarta Colônia/RS, para o ano de 2018, a partir de variáveis físicas; analisando as mudanças nos padrões de uso e cobertura da terra de 1988 a 2002 e de 2002 a 2008, espacializando-as e quantificando-as. Para tanto, foram classificados os padrões de uso e cobertura da terra em imagens dos satélites LANDSAT 5 e LANDSAT 7, referentes aos anos de 1988, 2002 e 2008, sendo os dois últimos mapas utilizados para a modelagem. A partir do cruzamento dos padrões de uso e cobertura da terra (floresta, campo, solo agrícola e água) entre si, em análise LEGAL, foram gerados mapas contendo as informações das mudanças evolutivas específicas de cada classe, inclusive das tendências individuais da simulação gerada para 2018, observando-se que não houve grandes mudanças. Os mapas de uso e cobertura da terra de 2002 e 2008 no Dinamica EGO possibilitaram a definição das probabilidades globais de transição do modelo markoviano, e as probabilidades locais de transição foram definidas pelo método probabilístico empírico pesos de evidência, baseado no teorema da probabilidade condicional de Bayes. As probabilidades de mudança de uso e cobertura da terra obtida permitiram a constituição de um modelo de autômatos celulares, baseado em algoritmos de transição estocásticos, sendo que as variáveis físicas se mostraram ser colaboradoras desse processo de mudança de uso e cobertura da terra ao longo do tempo. Os resultados da simulação foram validados espacialmente em função de um embasamento do procedimento estatístico, baseado em lógica fuzzy, apresentando resultados satisfatórios da simulação.

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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the state of Rio Grande do Sul the expansion of forestry has been one of the major agents of landscape change, occupying land previously intended for livestock farming and agriculture with low technical level, in areas under the influence of the Pampa biome and the transition of this biome for the Atlantic Forest. There is a widespread belief about the negative impacts caused by forest plantations on natural resources. Thus, it is necessary to evaluate the impacts caused by the introduction of forest plantations on the landscape components, especially on the soil and organic matter. This study was performed to characterize the components of the landscape topography, vegetation cover and their relations with soil, as well as temporal variation in soillandscape Forestry Experiment Station, located in the central region of Rio Grande do Sul were also found, changes in inventory levels and nitrogen (N and SN) and organic carbon (CO and SCO) in profiles Typic Umbrian and the labile and stable organic matter in surface horizon of the soil under native forest at the intermediate stage regeneration and field man-made with over 35 years, mixed forest of Eucalyptus and Eucalyptus robusta 35, forest of Eucalyptus grandis with 4 and 21 years, forest of Acacia mearnsii at age 7, forest of Eucalyptus saligna and 6 years mixed forest with Pinus 10 years. The results indicated that there is a transitory components of the landscape between the edge of the Southern Rio Grande Plateau and the Central Depression of Rio Grande do Sul, as well, there is a characterization of the natural vegetation types and conflicts of land use. It was also found that the relief and the genesis of the soils were vegetational conditions for development and that in 22 years there have been expanding cultivation of Eucalyptus and Pinus and the native forest on the anthropic field, especially in lands with Argissolos Bruno-Acinzentados and Argissolos Vermelhos. The organic matter of Argissolo Vermelho distrófico úmbrico, the results suggest that the levels and stocks of nitrogen and organic carbon of their surface horizon, altered by the introduction of man-made forest and field areas of deciduous forest, with a decrease especially in land occupied by forest of Acacia mearnsii and field of human activity. In relation to the stocks of organic carbon and nitrogen in the soil profile had a greater influence of other factors and processes of soil formation than the occupation of land in the last four decades. We also observed changes in the distribution of particulate organic carbon (POC g.kg-1) in the surface horizon of the soil, and this organic matter fraction of a sensitive indicator of changes in land use and soil. / No estado do Rio Grande do Sul a expansão da silvicultura tem atuado como um dos principais agentes de alteração da paisagem, ocupando terras anteriormente destinadas à pecuária extensiva e à agricultura com baixa tecnificação, em áreas sob a influência do bioma Pampa e na transição desse bioma para o de Mata Atlântica. Existe uma crença generalizada acerca dos impactos negativos ocasionados pelas plantações florestais sobre os recursos naturais. Assim, faz-se necessária a avaliação dos impactos causados pela introdução dos plantios florestais sobre os componentes da paisagem, principalmente sobre o solo e sua matéria orgânica. Neste estudo foi realizada a caracterização dos componentes da paisagem relevo, cobertura vegetal e suas relações com os solos, além da variação temporal da relação solo-paisagem numa Estação Experimental de Silvicultura, localizada na região central do Rio Grande do Sul. Foram verificadas também, as alterações nos teores e estoques de nitrogênio (N e SN) e de carbono orgânico (CO e SCO) em perfis de Argissolo Vermelho distrófico úmbrico e as frações lábeis e estáveis da matéria orgânica do horizonte superficial desse solo sob a Floresta nativa em estágio médio de regeneração e campo antrópico com mais de 35 anos, floresta mista do gênero Eucalyptus e de Eucalyptus robusta com 35 anos, floresta de Eucalyptus grandis com 4 e 21 anos , floresta de Acacia Mearnsii com 7 anos, floresta de Eucalyptus saligna com 6 anos e floresta mista do gênero Pinus com 10 anos. Os resultados indicaram que há um caráter transitório nos componentes da paisagem, entre o Rebordo do Planalto Sul-Riograndense e a Depressão Central do Rio Grande do Sul, como também, existe uma descaracterização das fitofisionomias naturais e a existência de conflitos de uso do solo. Constatou-se também, que o relevo e a gênese dos solos foram condicionantes para o desenvolvimento fitofisionômico e que em 22 anos houve expansão dos cultivos de Eucalyptus e Pinus, e da floresta nativa sobre o campo antrópico, principalmente nas terras com Argissolos Bruno-Acinzentados e Argissolos Vermelhos. Quanto à matéria orgânica do Argissolo Vermelho distrófico úmbrico, os resultados sugerem que os teores e estoques de nitrogênio e carbono orgânico do seu horizonte superficial, apresentam alterações frente à introdução de florestamentos e do campo antrópico sobre áreas de Floresta Estacional Decidual, havendo decréscimo principalmente em terras ocupadas pela floresta de Acacia Mearnsii e campo antrópico. Já em relação aos estoques de nitrogênio e carbono orgânico no perfil do solo, houve maior influência dos demais fatores e processos de formação do solo do que a ocupação das terras nas últimas quatro décadas. Foram constatadas também alterações na distribuição do carbono orgânico particulado (POC g.kg-1) no horizonte superficial do solo, sendo esta fração da matéria orgânica um indicador sensível às alterações no uso e ocupação do solo.