Os ecossistemas florestais são considerados reservatórios de carbono e têm sido apontados como alternativas para redução de gases do efeito estufa, principais responsáveis pelas mudanças climáticas globais, devido ao acúmulo de biomassa em seus tecidos durante seu desenvolvimento. Assim, surgiu uma grande demanda por pesquisas que quantifiquem o potencial dos ecossistemas florestais - principalmente as florestas secundárias - em sequestrar carbono da atmosfera e por investimentos em recuperação de áreas degradadas. Desta forma, este estudo tem como objetivo comparar florestas do município de Paragominas, Pará, em seis diferentes estágios de desenvolvimento: uma floresta primária e florestas secundárias com 4, 10, 15, 20 e 25 anos de abandono. A comparação entre as florestas se deu por meio da estimativa de carbono e biomassa, de indicadores ecológicos para fins de restauração florestal e de análises espectrais usando imagens de satélite Landsat. Para isso foi realizado um inventário florestal nas regiões de interesse, utilizando 32 parcelas experimentais. Os dados de DAP e altura coletados no inventário foram utilizados no cálculo de biomassa e carbono por meio de equações alométricas. Dados do inventário também foram utilizados para a elaboração dos indicadores para fins de restauração florestal, baseados nas características funcionais e estruturais das florestas estudadas, como diversidade de espécies, cipós, hábitos de vida, incidência de luz, etc. Após alocação das parcelas nas imagens de satélite Landsat e processamento dos dados, foi possível extrair informações quantitativas para comparar espectralmente as florestas. Para avaliar os indicadores para fins de restauração florestal, foi usada uma análise por componentes principais. Esta análise mostrou uma clara distinção entre as diferentes idades de florestas, sendo que a floresta intacta é mais semenhante às florestas secundárias mais maduras. Para a estimativa de biomassa, as análises mostraram que houve diferença estatística entre a floresta primária e todas as outras classes de floresta secundária quanto à biomassa média por hectare calculada por todas as equações utilizadas no estudo. Além disso, houve um aumento de biomassa com a idade das florestas, para todas as equações, ou seja, quanto mais madura a floresta, maior sua biomassa. As análises estatísticas mostraram que é possível distinguir floresta primária da maioria das classes de idade de floresta secundária utilizando um ou uma combinação de dados espectrais avaliados neste estudo. Imagens-fração, GV and shade, foram mais eficientes em diferenciar as florestas. Os resultados mostraram que é possível usar imagens Landsat para monitorar florestas secundárias e mapear classes de idades. / Forest ecosystems are considered carbon sinks and have been pointed as an alternative for reducing the amount of greenhouse gases in the atmosphere, main drivers of global climate changes, due to biomass accumulation in their tissues during growth. Thus, there is great demand for research to quantify the potential of forest ecosystems - especially regrowing secondary forests - in absorbing carbon from the atmosphere and by investments in forest restoration. Therefore, this study aims to compare forests located in Paragominas, Pará, in six different stages: a primary forest and secondary forests with 4, 10, 15, 20 and 25 years of abandonment. The comparison among forests was made by estimating biomass and carbon, ecological indicators for forest restoration and spectral analysis using Landsat satellite imagery. For that purpose, forest inventories were conducted over regions of interest, at 32 experimental plots. The DBH and height data collected in the inventories were used to calculate biomass and carbon using allometric equations. Inventory data were also used to calculate indicators of forest restoration, based on functional and structural characteristics of the studied forests, such as species diversity, lianas, life habits, incidence of light, etc. After allocation of plots in the Landsat imagery and data processing, it was possible to extract quantitative information to compare forests regarding their spectral signature. To assess indicators for restoration purposes, was used a principal component analysis. The results showed a clear distinction among the different ages of forest, in which intact forest is showed more similarity to mature secondary forests then to young secondary forests. For biomass estimation, the analysis showed that there was statistical difference between the primary forest and all other classes of secondary forest considering the average biomass per hectare calculated for all equations used in the study. Furthermore, there was an increase in biomass with age of forests, for all equations, that is, the older the forest, the greater its biomass. The spectral analysis showed that it is possible to distinguish primary forest from most ages of secondary forests using one or a combination of spectral features evaluated in this study. Fraction images, GV and shade, showed more efficient in separating forest types. These results showed that it is possible to use Landsat imagery spectral features to remotely monitor secondary forest and to map age classes.

Recentes publicações chamaram a atenção para o papel das florestas tropicais sobre o balanço global de alguns gases de efeito estufa. A suspeita de que estas florestas estariam atuando como sorvedouros de CO2 acumulando uma enorme quantidade de carbono em sua biomassa, ou que estas seriam capazes de emitir CH4 diretamente de folhas vivas e da serapilheira sobre condições aeróbicas, motivou a realização de vários estudos nas áreas de floresta tropical, especialmente na Amazônia. O presente estudo pretende determinar o papel das florestas de terrafirme da Amazônia no balanço regional de CH4 através da análise de sua composição isotópica (\'delta\'13CH4) e da discriminação de suas possíveis fontes no ecossistema. Em seguida, o trabalho mostrará o avanço na aplicação das medidas da atividade e do fluxo de Radônio-222 como traçador indireto dos balanços de CH4 em florestas de terra-firme. As medidas \'delta\'13CH4 foram realizadas em campanhas trimestrais no período entre 2006 e 2008, na Floresta Nacional do Tapajós (F.N.T.) e na Floresta Nacional de Caxiuanã (F.N.C.). O \'delta\'13CH4 variou entre -49,24 e - 45,50, com médias (±erro padrão) iguais a -47,63 ±0,04 e -47,32 ±0,04 para a F.N.C e F.N.T., respectivamente. A concentração de CH4 variou entre 1,82 e 3,19ppm, com média (±erro padrão) igual a 2,08 ±0,02ppm na F.N.C e 2,11 ±0,02ppm na F.N.T. As medidas de fluxo e da atividade de 222Rn usadas neste trabalho foram realizadas no período entre 2000 e 2002. Durante este período o fluxo de 222Rn do solo variou entre 6,86 e 103,30 mBq m-2 s-1. A média geral para o período foi igual a 32,48 ±14,00 mBq m-2 s-1. Os valores da atividade de 222Rn variaram no perfil vertical da floresta de 5,27 a 18,17 Bq m-3 , 3,55 a 24,02 Bq m-3 e 3,36 a 18,30 Bq m-3 durante os anos de 2000, 2001 e 2002, respectivamente. As estimativas das concentrações e do fluxo de CH4 inferidas a partir dos dados de 222Rn, apresentaram variações semelhantes às variações medidas por cromatografia gasosa, indicando que o 222Rn tem o potencial de fornecer medidas independentes das taxas de fluxos de CH4 em áreas de floresta de terra-firme / Recent publications called the attention to the role of tropical forests on the budget of some important greenhouse gases. The finding that forests would acting as sink of large amounts of CO2 or as a source of CH4 emitted directly from green and dead leaves under aerobic conditions has motivated scientists worldwide to set experiments in tropical forest areas, especially in the Amazon. This study aims to determine the role of Amazonian upland forests to the regional budget of CH4 through analysis of the stable isotopic composition of methane (\'delta\'13CH4) and the discrimination of its possible sources in the ecosystem. This study also shows the attempt to use of 222Rn soil flux and activity measurements as an indirect tracer for CH4 mixing ratios rates in the vertical profile of upland tropical forests. The measurements of \'delta\'13CH4 were carried out during quarterly campaigns in the period from 2006 to 2008 in the Caxiuana National Forest (C.N.F.) and Tapajos National Forest (T.N.F.). The \'delta\'13CH4 varied from -49.24 to -45.50, with overall means (±SE) equal to -47.63±0.04, and -47.32±0.04 for C.N.F. and T.N.F., respectively. The concentration of CH4 varied from 1.82 to 3.19ppm, with mean (±SE) equal to 2.08±0.02 ppm at C.N.F. and 2.11±0.02ppm at T.N.F.. 222Rn soil flux and activity measurements used in this work were taken in the period of 2000-2002. During this period the 222Rn soil flux varied from 6.86 to 103.30 mBq m-2 s-1, with overall mean equal to 32.49±14.00 mBq m-2 s-1. The values for 222Rn activity along the vertical profile varied from 5.27 to 18.17 Bq m-3, 3.55 to 24.02 Bq m-3, and 3.36 to 18.30 Bq m-3, during the years of 2000, 2001, and 2002, respectively. Estimates of CH4 concentrations and soil fluxes, inferred from 222Rn data, compared favorably with measurements done by gas chromatography, indicating that 222Rn has the potential to provide independent measurements of CH4 fluxes in upland forests

In the estimates of standing tree volumes in the Amazonian inventories, it is common to estimate the height of the individuals in an ocular way, and therefore, with questionable accuracy. And the log volume estimate is made by a pre-established method in the forestry legislation. This study aimed to indicate an alternative for the use of the equation that estimates cylindrical volume, applying the form factor 0.7 to correct the conicity, also called the Heinsdijk equation, in the case of standing trees, and the Equation that uses the mean of sectional areas to estimate the volume of logs, comparing the methods of estimating the volume of wood commonly used in the Brazilian Amazon in order to find the method with the lowest error. In addition, the study proem a regression equation for estimating the volume of wood for the management area where the study was conducted. 406 sample trees, and 396 logs, of commercial species were measured in an Open Ombrophylous Forest in the state of Acre, for the adjustment of simple and double input equations. The estimated volumes with the best equations were compared to the volumes estimated by the equation of the cylindrical volume corrected by the form factor. It was observed that the equation using only DAP is more advantageous for the optimization of time and, consequently, the costs of the forest inventory and, therefore, it is the most recommended method for use in the target management unit of the study. If the height can be measured with greater accuracy, then the linear dual-input equation must be used. / Nas estimativas dos volumes de árvores em pé nos inventários na Amazônia é comum estimar a altura dos indivíduos de forma ocular, e, portanto, com acurácia questionável. E a estimativa do volume de toras é feita por um método pré-estabelecido na legislação florestal. Este estudo buscou indicar uma alternativa para o uso da Equação que estima volume cilíndrico, aplicando o fator de forma 0,7 para corrigir a conicidade, também chamada de equação de Heinsdijk, no caso das árvores em pé, e da Equação que utilização a média de áreas seccionais para estimar o volume de toras, comparando os métodos de estimativa de volume de madeira comumente usados na Amazônia brasileira a fim de encontrar o método com menor erro. Além disso, o estudo proem uma Equação de regressão para a estimativa do volume de madeira para a área de manejo onde o estudo foi realizado. Foram medidas 406 árvores amostra, e 396 toras, de espécies comerciais em uma Floresta Ombrófila Aberta no estado do Acre, para o ajuste de equações de simples e de dupla entrada. Os volumes estimados com as melhores equações foram comparados aos volumes estimados pela equação do volume cilíndrico corrigidos pelo fator de forma. Observou-se que a equação que utiliza apenas o DAP é mais vantajosa pela otimização do tempo e, consequentemente, dos custos do inventario florestal e, por isso, é o método mais recomendado para o uso na unidade de manejo alvo do estudo. Se a altura pode ser medida com maior acuracidade, então deve-se usar a equação linear de dupla entrada.

O aumento da concentração de CO2 na atmosfera nas últimas décadas e sua relação com o aquecimento global tem sido amplamente debatido nos meios acadêmicos. Paralelamente, o Brasil aparece como um dos grandes responsáveis pela emissão de gases estufa em decorrência do desmatamento. Buscando apoiar ações públicas, privadas e sociais e responder a questões ligadas ao papel de reflorestamentos mistos na absorção de carbono atmosférico e nas mudanças dos atributos do solo, este trabalho objetivou avaliar o estoque de carbono, o desenvolvimento florestal e os atributos edáficos em dois sistemas contrastantes de restauração florestal (Floresta Estacional Semidecidual). Foi analisado um experimento implantado em 1997, em Nitossolo Vermelho e Argissolo Vermelho-Amarelo, avaliando três tratamentos em blocos casualizados, com três repetições em cada sítio: Controle (regeneração natural), Baixa Diversidade (semeadura direta) e Alta Diversidade (plantio por mudas). Dois locais com Floresta Nativa serviram de referência para os atributos do solo. Na camada de 0-40 cm, o Nitossolo tem textura argilosa e boa fertilidade e o Argissolo é arenoso com média fertilidade. Os atributos físicos e químicos do solo apresentaram alterações entre 1998 e 2010, com diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos. Para as duas áreas experimentais, a relação C:N e o carbono da biomassa microbiana dos solos nos modelos de restauração se assemelharam ao Floresta Nativa, indicando que as atuais condições favorecem a ciclagem de nutrientes. Apesar disto, para os atributos químicos do solo avaliados, as diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos continuam a existir, mesmo após 10 anos da implantação, devendo ser gradativo o retorno da fertilidade à condição pré-existente, com influência dos plantios. Os modelos de reflorestamento tiveram diferença significativa quanto ao desenvolvimento florestal. Nos primeiros dez anos, além de incrementar os processos de sucessão natural, o sistema de Baixa Diversidade proporcionou uma maior e melhor edificação da estrutura horizontal e vertical que o de Alta Diversidade, refletida numa maior produção de biomassa seca. O desenvolvimento das árvores no Alta Diversidade foi favorecido em solo de boa fertilidade. Numa análise conjunta, os solos de boa e média fertilidade não se diferenciaram em termos de desenvolvimento arbóreo, que pode estar mais relacionado à alta competição com invasoras. A partir do décimo ano a produtividade primária líquida se estabilizou para o modelo de reflorestamento com baixa diversidade de espécies sobre o solo arenoso de média fertilidade, indicando a necessidade de intervenção. A biomassa arbórea em sítio de média fertilidade com baixa diversidade de espécies nativas se apresentou como um importante reservatório de carbono. Em solo argiloso de boa fertilidade o principal reservatório de carbono foi o abaixo do solo. O reflorestamento com baixa diversidade de espécies arbóreas mostrou um elevado potencial e capacidade de estoque de carbono em sistemas florestais, maior do que o reflorestamento com alta diversidade. Ambos os modelos/técnicas de restauração têm suas vantagens e desvantagens, as quais devem ser consideradas nos processos de mitigação do aquecimento global e da restauração da biodiversidade da Mata Atlântica em larga escala. / The increase of CO2 concentration in the atmosphere over the last decades and its relation to global warming has been largely documented by scientists. In parallel, deforestation in Brazil accounts for most emissions of greenhouse gases. Attempting to support public, private and social actions as well as to answer the questions concerning the role of mixed reforestation in the absorption of CO2 and changes of soil attributes, this study aimed to assess the carbon stock, forest development and soil changes in two different systems of forest restoration. We evaluated an experiment undertaken in 1997, in a red Alfisol and a red-yellow Ultisol, evaluating three treatments in a randomized block design with three replications in each site: Control (natural regeneration), Low Diversity (direct seeding) and High Diversity (seedlings). Two sites with Native Forest were used as reference for the soil attributes. In the first layer (0-40 cm) the Alfisol has a clay texture with good fertility and Ultisol is sandy with medium fertility. The physical and chemical soil properties showed changes from 1998 to 2010 and differences between the Native Forest and the other treatments were evident. For both experimental areas, the C:N ratio of soils in reforestation models is similar to that in the native forest. The increase in carbon in soil microbial biomass indicates that current conditions may favor the decomposition of soil organic matter. For the soil properties evaluated, the differences between the Native Forest and the other treatments still exist and leading to a gradual return of fertility to the pre-existing condition, influenced by plantations. The forestry development had significant differences among the reforestation models. In the first ten years, besides increasing the processes of natural succession, the lower diversity model provided a better horizontal and vertical structure than the high diversity model, reflected in increased biomass production. The development of trees in the high diversity model was favored in soil of good fertility. In a pooled analysis, the high and medium fertility soil do not differ in terms of tree development, which may be more related to weed competition. After the tenth year, the net primary production has stabilized in the low diversity restoration model on the medium fertility sandy soil, requiring management intervention. The tree biomass in the site of medium fertility with low diversity of native species is presented as a major carbon pool. In clayey soil of good fertility the main carbon pool is underground. Reforestation with low diversity of tree species has a high potential and capacity of carbon stocking in forest ecosystems, higher than that of high diversity reforestation model. Both models and restoration techniques have advantages and disadvantages, which should be considered in the process to mitigate global warming and to restore biodiversity of the Atlantic Forest on a larger scale.

Os ecossistemas florestais são considerados reservatórios de carbono e têm sido apontados como alternativas para redução de gases do efeito estufa, principais responsáveis pelas mudanças climáticas globais, devido ao acúmulo de biomassa em seus tecidos durante seu desenvolvimento. Assim, surgiu uma grande demanda por pesquisas que quantifiquem o potencial dos ecossistemas florestais - principalmente as florestas secundárias - em sequestrar carbono da atmosfera e por investimentos em recuperação de áreas degradadas. Desta forma, este estudo tem como objetivo comparar florestas do município de Paragominas, Pará, em seis diferentes estágios de desenvolvimento: uma floresta primária e florestas secundárias com 4, 10, 15, 20 e 25 anos de abandono. A comparação entre as florestas se deu por meio da estimativa de carbono e biomassa, de indicadores ecológicos para fins de restauração florestal e de análises espectrais usando imagens de satélite Landsat. Para isso foi realizado um inventário florestal nas regiões de interesse, utilizando 32 parcelas experimentais. Os dados de DAP e altura coletados no inventário foram utilizados no cálculo de biomassa e carbono por meio de equações alométricas. Dados do inventário também foram utilizados para a elaboração dos indicadores para fins de restauração florestal, baseados nas características funcionais e estruturais das florestas estudadas, como diversidade de espécies, cipós, hábitos de vida, incidência de luz, etc. Após alocação das parcelas nas imagens de satélite Landsat e processamento dos dados, foi possível extrair informações quantitativas para comparar espectralmente as florestas. Para avaliar os indicadores para fins de restauração florestal, foi usada uma análise por componentes principais. Esta análise mostrou uma clara distinção entre as diferentes idades de florestas, sendo que a floresta intacta é mais semenhante às florestas secundárias mais maduras. Para a estimativa de biomassa, as análises mostraram que houve diferença estatística entre a floresta primária e todas as outras classes de floresta secundária quanto à biomassa média por hectare calculada por todas as equações utilizadas no estudo. Além disso, houve um aumento de biomassa com a idade das florestas, para todas as equações, ou seja, quanto mais madura a floresta, maior sua biomassa. As análises estatísticas mostraram que é possível distinguir floresta primária da maioria das classes de idade de floresta secundária utilizando um ou uma combinação de dados espectrais avaliados neste estudo. Imagens-fração, GV and shade, foram mais eficientes em diferenciar as florestas. Os resultados mostraram que é possível usar imagens Landsat para monitorar florestas secundárias e mapear classes de idades. / Forest ecosystems are considered carbon sinks and have been pointed as an alternative for reducing the amount of greenhouse gases in the atmosphere, main drivers of global climate changes, due to biomass accumulation in their tissues during growth. Thus, there is great demand for research to quantify the potential of forest ecosystems - especially regrowing secondary forests - in absorbing carbon from the atmosphere and by investments in forest restoration. Therefore, this study aims to compare forests located in Paragominas, Pará, in six different stages: a primary forest and secondary forests with 4, 10, 15, 20 and 25 years of abandonment. The comparison among forests was made by estimating biomass and carbon, ecological indicators for forest restoration and spectral analysis using Landsat satellite imagery. For that purpose, forest inventories were conducted over regions of interest, at 32 experimental plots. The DBH and height data collected in the inventories were used to calculate biomass and carbon using allometric equations. Inventory data were also used to calculate indicators of forest restoration, based on functional and structural characteristics of the studied forests, such as species diversity, lianas, life habits, incidence of light, etc. After allocation of plots in the Landsat imagery and data processing, it was possible to extract quantitative information to compare forests regarding their spectral signature. To assess indicators for restoration purposes, was used a principal component analysis. The results showed a clear distinction among the different ages of forest, in which intact forest is showed more similarity to mature secondary forests then to young secondary forests. For biomass estimation, the analysis showed that there was statistical difference between the primary forest and all other classes of secondary forest considering the average biomass per hectare calculated for all equations used in the study. Furthermore, there was an increase in biomass with age of forests, for all equations, that is, the older the forest, the greater its biomass. The spectral analysis showed that it is possible to distinguish primary forest from most ages of secondary forests using one or a combination of spectral features evaluated in this study. Fraction images, GV and shade, showed more efficient in separating forest types. These results showed that it is possible to use Landsat imagery spectral features to remotely monitor secondary forest and to map age classes.

O projeto BIOTA “Diversidade, dinâmica e conservação de florestas do Estado de São Paulo: 40 ha de parcelas permanentes” vem sendo conduzido para o conhecimento dos processos geradores, mantenedores e reguladores da biodiversidade nas principais formações vegetacionais do Estado. Uma parcela permanente de 10 ha foi instalada na unidade de conservação correspondente à Floresta Ombrófila Densa (Mata Atlântica) para a caracterização completa do ecossistema. A investigação de elementos químicos nesse ecossistema altamente ameaçado foi desenvolvida nesta Tese de Doutoramento. Diversos processos são responsáveis pela manutenção de ecossistemas naturais. À ciclagem mineral corresponde o caminhamento dos elementos químicos, que fluem entre os compartimentos bióticos (folha e serrapilheira) e abióticos (atmosfera e solo). A complexidade desse mecanismo regulatório está relacionada com a deficiência, a toxicidade, a fitodisponibilidade e as interações dos elementos químicos, além das condições ambientais de crescimento como luminosidade, temperatura e umidade. Devido à sua adaptabilidade, as plantas absorvem elementos químicos, acumulando-os nos seus tecidos. A acumulação é ativa, ou seja, independentemente do meio, as plantas mantêm as concentrações de determinados elementos. Essa característica corrobora o uso desses organismos para a quantificação da qualidade do ambiente a partir dos estudos de biomonitoração de poluição atmosférica. A análise por ativação neutrônica instrumental – INAA foi a técnica analítica empregada para a biomonitoração devido ao seu nível metrológico elevado e sua capacidade de determinação simultânea de diversos elementos. Para a comparabilidade dos resultados gerados, a qualidade do procedimento analítico, a representatividade das amostras e o efeito da contaminação com particulados de terra aderida à superfície das folhas foram também estudados. Os compartimentos solo, serrapilheira e folha tiveram sua composição química avaliada por INAA. De modo geral, foram detectadas concentrações totais de elementos químicos mais elevadas nos solos de vales (baixa altitude) do que nas regiões de alta altitude (solos mais desenvolvidos). Essa variabilidade não foi determinante das concentrações encontradas nas folhas, indicando a composição química elementar intrínseca das plantas. As concentrações nas folhas também não se alteraram significativamente (nível de 95% de confiança) de acordo com os resultados provenientes de quatro épocas de coleta diferenciadas. Foram identificadas espécies acumuladoras dos nutrientes Ca, Co, K, Na, Se e Zn, dos elementos traços Br, Ba, Cs, Hg, Rb, Sc, Sr e dos lantanídeos Ce, La e Sm. A utilização das espécies arbóreas para a biomonitoração da parcela permanente proporcionou o conhecimento das concentrações naturais dos elementos químicos. O trecho de Mata Atlântica avaliado foi considerado de baixo nível de poluição, pois a maior parte das espécies estudadas apresentou concentrações dos elementos químicos dentro da faixa esperada, com exceção das espécies naturalmente acumuladoras. Elementos traços como As, Cd, Cr e Ni ficaram abaixo dos limites de detecção. O trabalho concentrou esforços para o estabelecimento de padrões de referência para estudos de impacto ambiental considerando a composição química da parcela permanente da Mata Atlântica. O reservatório de elementos químicos no ecossistema foi estimado, evidenciando-se a importância desse conhecimento para a conservação da biodiversidade. / The BIOTA Project “Diversity, dynamic and conservation of forests from the São Paulo State: 40 ha of permanent parcels” has been conducted to provide the knowledge on the generation, sustainability and regulation processes of the biodiversity of the State. A long-term plot (permanent parcel) was installed in the conservation unit corresponding to the Dense Ombrophilous Forest (Atlantic Forest) for the environmental characterization of the ecosystem. The investigation of chemical elements in this highly threatened forest was performed in this Doctorate Thesis. Several processes are responsible for the sustainability of the natural ecosystems. Mineral cycling defines the pathway of chemical elements from non-biotic compartments (soil and atmosphere) to biotic compartments (leaf and litter). The complexity of this regulatory mechanism is related to the deficiency, toxicity, phytoavailability and the interactions of the chemical elements, in addition to environmental growth conditions like luminosity, temperature and humidity. Due to its adaptability, plants are able to uptake and accumulate chemical elements in their tissues. This accumulation is an active process in which the plants tend to maintain the concentrations of some chemical elements independently of the environmental conditions. Such characteristic corroborates the use of these organisms for quantifying the environmental quality by biomonitoring studies of atmospheric pollution. Instrumental neutron activation analysis – INAA was the analytical technique employed for biomonitoring due to its high metrological level and its capability for simultaneous determination of several chemical elements. For the comparability of the results, the quality of analytical procedure, the representativeness of samples and the effect of contamination with earth particles adhered to the leaf surface were also studied. The chemical composition of the soil, litter and leaf compartments was evaluated by INAA. The concentrations of some elements were higher for the soils of the valleys and considerably lower for the soils at higher altitudes. Such variability was not observed for the concentrations found in leaves, indicating the intrinsic chemical composition in plants. The concentrations in leaf did not change significantly (at the 95% confidence level) as demonstrated by the results from four different periods of sampling. Some tree species were able to accumulate the nutrients Ca, Co, K, Na, Se and Zn, the trace elements Br, Ba, Cs, Rb, Sc and Sr and the lanthanides Ce, Eu, La, Sm, Tb and Yb. The use of plants species for biomonitoring the long-term plot provided knowledge on the background concentrations of chemical elements. The Atlantic Forest can be considered to have a low status of pollution since most plants have shown concentrations within the expected range with exception of the accumulator species. Concentrations of some trace elements like As, Cd, Cr and Ni were below the detection limits. This work concentrated efforts to establish reference standards for studies on environmental impact considering the chemical composition in the long-term plot of the Atlantic Forest. The reservoir of chemical elements in the ecosystem was estimated, evidencing the importance of such knowledge for the biodiversity conservation.

A Araucaria angustifolia (Bertoloni) O. Ktze. é uma espécie de elevado valor sócio-econômico e ambiental, característica da floresta subtropical brasileira. Por sua excelente qualidade e ampla utilização de sua madeira ela tem sido uma das espécies nativas mais exploradas no Brasil. Atualmente, encontra-se presente na lista oficial de espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção, exigindo emprego imediato de tecnologias visando sua manutenção e recuperação. O objetivo desse trabalho foi estabelecer as alterações da comunidade da macrofauna edáfica decorrentes do manejo e da ação do fogo em ecossistemas com araucária nativa e ecossistemas com araucária introduzida, no município de Campos do Jordão (SP). A macrofauna foi coletada em superfície amostral de 25 x 25 cm, nas profundidades do solo de 0-10, 10-20 e 20-30 cm e na serapilheira. Os pontos de amostragens ficaram distanciados 10 metros entre si, ao longo de um transecto determinado ao acaso. Foram coletadas dez amostras por ecossistema, nos meses de outubro de 2002 e março de 2003, caracterizados como sendo de período seco e período chuvoso, respectivamente. Alterações na densidade e diversidade da macrofauna do solo foram observadas nos ecossistemas que sofreram intervenção na sua cobertura vegetal. A ocorrência do fogo acarretou em baixa qualidade da serapilheira, tendo sido esta agravada na época seca. Os resultados demonstraram que a fauna está correlacionada com os parâmetros químicos da serapilheira e do solo nestes ecossistemas. As características químicas do solo e da serapilheira, aliadas às condições climáticas, contribuiram para as alterações nesta comunidade. / Araucaria angustifolia (Bertoloni) O. Ktze. is a species with a high socialeconomical and envirommental value, and it is characteristic of the subtropical Brazilian forest. Due to the excellent quality of the wood, it has been one of the most exploited native species in Brazil. Today this tree is considered an endangered species, requiring maintenance and recuperation through an immediate use of technologies. This study had the objective to evaluate the changes in the soil macrofauna community in an ecosystem with native araucaria and in replanted areas in Campos do Jordão, São Paulo, Brazil. The macrofauna was collected in 25 x 25 cm areas, at 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil depth and in the litter. Along the transect determined at random, the sampling points were distributed with 10 meter distance from one another. Was collected ten sampling points por ecossistema. in october 2002 and in march 2003, which represent the dry and rainy seasons, respectively. Changes in density and diversity of the soil macrofauna due to an intervention in the litter layer were observed. The litter was partially eliminated by the fire and its quality was even worse in the dry season. The results suggest that there is a great influence of soil chemical parameters as well as of the climatic conditions upon the soil macrofauna.

Atualmente observa-se a necessidade de projetos direcionados à interação solo-planta em ecossistemas naturais, envolvendo a recuperação de áreas degradadas. Vários estudos têm demonstrado que a ciclagem de nutrientes, principalmente em solos de baixa fertilidade, é a responsável pela manutenção das florestas. Em especial, a ciclagem do fósforo requer maiores atenções pelo fato da baixa disponibilidade e da elevada capacidade de adsorção desse elemento em solos tropicais. Dessa forma, o fósforo orgânico assume considerável importância por reduzir os efeitos de adsorção, permanecendo na forma de compostos orgânicos no solo. O objetivo desse trabalho foi avaliar a ciclagem do fósforo ao longo da topossequência na Floresta Ombrófila Densa, na Restinga e na pastagem dos Núcleos de Picinguaba (Ubatuba-SP) e Santa Virgínia (São Luis do Paraitinga-SP), determinando quantitativamente os compartimentos inorgânicos e orgânicos nos quais o fósforo está retido. Na Floresta Ombrófila Densa foram avaliadas as áreas de Mata de Restinga (5 a 20m de altitude), de Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas (50 a 100m), de Floresta Ombrófila Densa Submontana (300 a 600m de altitude), de Floresta Ombrófila Densa Montana (ao redor de 1000m de altitude) e também uma área de pastagem (810m). Foram coletadas amostras de serapilheira de acordo com a variação sazonal (estações seca e úmida). Os estudos da fertilidade do solo foram realizados até 0,4m de profundidade (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm no perfil do solo), para cada um das áreas estudadas. O fracionamento sequencial e estoques de fósforo foram realizados para cada camada. No solo e na serapilheira foram quantificados os teores e estoques de N e C para correlacioná-los com o P. As maiores produções de serapilheira foram verificadas nas fitofisionomias de menores altitudes. Quanto aos teores e estoques de C, N e P na serapilheira apenas os teores de N diferiram entre as áreas. Com relação às áreas estudadas, a Restinga apresentou maior eficiência na ciclagem de P, como também tendência a uma menor resiliência em relação às demais fitofisionomias. As áreas avaliadas apresentaram a mesma capacidade de fornecimento do compartimento de Po moderadamente lábil (Po NaOH), independente da altitude, da presença dos agentes fixadores e da idade geológica do solo. Através do fracionamento sequencial do P, verificou-se que a contribuição dos fósforos orgânicos (Po NaHCO3 e Po NaOH) presentes no solo, em função dos compartimentos lábeis e moderadamente lábeis disponíveis à planta a curto e médio prazo, em geral, atingiu 50% para as camadas superficiais do solo. / Currently projects regarding soil-plant interaction in natural ecosystems that involve recovery of degraded areas are in high demand. Studies have shown that nutrient cycling, especially in low fertility soil, is responsible for forest maintenance. Phosphorus cycling demands higher attention because of its low availability and high adsorption capacity in tropical soil. Therefore, organic phosphorus is important for reducing the effect of such processes, maintaining itself in the form of organic compounds in soil. The aim of this study was to evaluate phosphorus cycling throughout altitudinal gradient of Rain Forest in the Picinguaba (Ubatuba-SP) and Santa Virginia (São Luis do Paraitinga) Study Centers, quantitatively determining organic and inorganic compartments in which phosphorus is retained. In the Rain Forest, areas of Restinga Forest (altitude of 5 to 20m), Lowland Forest (50 to 100m), Submontane Forest (300 to 600m), Montane Forest (aroud 1000m altitude) and also pasture areas (810m) were evaluated. Litterfall samples were collected according to seasonal variation (dry and wet seasons). Soil fertility studies were carried out up to 0.4m of depth, in layers of 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, a total of five layers of soil for each ecosystem studied. For each layer, sequential fractionation of phosphorus was carried out. In soil and litterfall, chemical analysis of N and C contents to evaluate the relation of such compounds with P were also carried out. The highest productions of litterfall were found in lower altitude phytophisionomies. As for levels and storage of C, N and P of litterfall, only the levels of N differed among the areas. Related with the studied areas, Restinga presented higher efficiency in P cycling, as well as lower resilience regarding other phytophisionomies. The evaluated areas presented the same supplying capacity as the moderate labile Po compartment (Po NaOH), independent of altitude, fixating agents and of geological age of soil. Because of sequential fractionation of phosphorus, the contribution of organic phosphorous (Po NaHCO3 and Po NaOH), present in the soil, achieved in general 50% of topsoil layers, because of labile and moderate labile compartments available to plants in a short and medium term.

Este trabalho diz respeito à diversidade genética de Myrciaria floribunda (West ex Willdenow) Berg (cambuí), uma espécie arbórea de sub-bosque, em paisagem fragmentada da Serra da Mantiqueira, MG. A diversidade genética foi estudada a partir dos dados de análises eletroforéticas de isoenzimas. Foram coletadas folhas de indivíduos jovens em duas populações dentro de um fragmento controle (5810,27 ha) e em dois fragmentos menores (18 e 10 ha), sendo quarenta plantas por fragmento. Através da análise de sete locos isoenzimáticos foi avaliada o número médio de alelos por loco (Â), número médio de alelos por loco polimórfico (Âp), porcentagem de locos polimórficos ( $ P ), heterozigosidade média esperada ( $ He ), heterozigosidade observada ( $ Ho ) e freqüências alélicas, utilizando-se alelos de baixa freqüência. A heterozigosidade observada para os quatro fragmentos foi elevada (entre 0,288 a 0,386). A variação genética intrapopulacional, avaliada pela riqueza alélica foi menor nos fragmentos menores que nas populações contida no fragmento controle. Alguns alelos encontrados em menor freqüência no fragmento controle tiveram suas freqüências reduzidas nos fragmentos menores, sendo que um alelo foi perdido nos fragmentos menores, provavelmente devido à redução do tamanho populacional durante a fragmentação, ou à deriva genética após a fragmentação ou a amostragem realizada. O índice de diversidade gênica de Nei (heterozigosidade esperada) não foi muito diferente entre as quatro populações, apesar de mostrar uma tendência à diminuição nos fragmentos menores. Os indivíduos jovens analisados apresentaram valores de f ˆ = 0,0864, sugerindo que estas populações tem vindo de cruzamentos panmíticos, provavelmente anteriores ao processo de fragmentação. Estas quatro populações apresentaram pequena diferenciação genética entre elas ( p q ˆ = 0,0555), o número estimado de migrantes foi relativamente alto (Nm= 4,25). Este trabalho desta forma não foi capaz de detectar o efeito da fragmentação na endogamia desta espécie. / This research is about effects of forest fragmentation on the genetic diversity of Myrciaria floribunda (West ex Willdenow) Berg (cambuí), a tropical tree species from the Atlantic Forest (Mantiqueira hills), State of Minas Gerais. This work is about genetic diversity studies of de Myrciaria floribunda (cambuí), a late successional species from fragmented landscapes of the Mantiqueira hills. Genetic diversity was assessed using electrophoresis of isozymes. Leaves from juveniles trees were collected from four populations, two within a control fragment (5810,27 ha) and from two other small fragments (18 e 10 ha). Forty plants were sampled per populations. Seven loci were studied regarding the average number of alleles per locus (Â), the average number of alleles per polymorphic loci (Âp), percentage of polymorphic loci ( $ P ), expected ( $ He ) and observed heretozigosity ( $ Ho ), and allelic frequency, using alleles of low frequency. The observed heterozigosity was high for all fragments (from 0,288 to 0,386). Within population genetic diversity, measured by allelic richness was lower in small fragments compared with the large fragment. Low frequency alleles found in the large fragment showed an even lower frequencies in the two small fragments. One allele was lost in the small fragments, probably due to a reduction in population size because of the fragmentation process, and probably due to genetic drift or sampling strategy. Nei’s diversity index (expected heterozigosity) did not differ among populations, although lower in the small fragments. The result for f ˆ = 0,0864 indicated that the current populations probably were originated from panmmitic populations, established before the fragmentation process. Little genetic differentiation was detected among populations ( p q ˆ = 0,0555), however the number of migrants was considerably high (Nm= 4,25). Therefore this work was not able to detect the effects of endogamy due to the forest fragmentation on the studied species.

A abertura de clareiras no dossel das florestas ocorre periodicamente pela queda ou morte de árvores, acarretando a formação de uma paisagem em mosaico de áreas com diferentes idades, condições ambientais e composição florística. A principal modificação que ocorre no ambiente de clareira é o aumento da intensidade de luz, interferindo no estabelecimento, crescimento e sobrevivência de muitos indivíduos. O objetivo desse estudo foi caracterizar a estrutura de habitat e descrever a composição florística de espécies arbustivo-arbóreas de 0,50 a 2m nas clareiras naturais em Floresta de Restinga na parcela permanente localizada no Parque Estadual da Ilha do Cardoso e as acompanhar as modificações na comunidade após um ano. Durante um ano os indivíduos foram acompanhados em relação à sobrevivência, o crescimento e o recrutamento. As espécies foram classificadas em categorias sucessionais com base na literatura. Foram analisadas onze clareiras com áreas entre 30,5 e 398,4m2, das quais 6 foram consideradas pequenas (<150m2) e 5 grandes (>150m2). Foram analisados 1.316 indivíduos pertencentes a 99 espécies arbustivo-arbóreas. O fator determinante do número de espécies e indivíduos encontrados nas clareiras foi o tamanho da área atingida pela abertura do dossel. As espécies mais abundantes foram: Euterpe edulis, Rudgea villiflora, Miconia sp1, Myrcia bicarinata, Dendropanax cuneatum e Astrocaryum aculeatissimum. Apenas Euterpe edulis foi encontrado em todas as clareiras. Do total de plantas amostradas nas clareiras, 42 (3,2%) foram consideradas pioneiras distribuídas em 7 espécies, 579 (46,1%) secundárias iniciais distribuídas em 26 espécies, 419 (33,4%) climáxicas distribuídas em 40 espécies e 215 (17,1%) não classificadas pertencentes a 26 famílias. Nas clareiras consideradas pequenas houve destaque no número de indivíduos pertencentes à categoria clímax (46,3%), enquanto nas clareiras grandes houve predominância das secundárias inicias (52%). Houve diferença na abundância de algumas espécies em relação ao tamanho das clareiras. Nas clareiras pequenas Myrcia bicarinata foi a espécie com maior densidade, já nas clareiras grandes Euterpe edulis foi a espécie de maior densidade. Na remedição dos indivíduos observou-se que apenas 671 indivíduos apresentaram crescimento, os outros indivíduos não apresentaram crescimento, principalmente devido à alta taxa de herbivoria. Euterpe edulis foi a única espécie que apresentou diferença nas taxas de crescimento entre as duas classes de tamanho de clareira. Após um ano foi observada a mortalidade de 84 indivíduos e o recrutamento de 105 indivíduos. Os indivíduos ingressantes pertencem, principalmente, as categorias secundárias iniciais (27%) e clímax (22%). Não há indícios de uma convergência das comunidade presentes nas diferentes clareiras em direção à uma comunidade que fosse típica ou exclusiva de clareira, ao contrário, mostraram-se inicialmente distintas e permaneceram distintas após um ano. / Canopy gap openings periodically occurs when a tree dies or falls, creating a mosaic landscape which result into patches with different ages, environmental conditions and floristic composition. Light enhancement is the main modification within a gap environment, causing modifications on the establishment, development and survival of many individuals. The purpose of this study was to describe shrub and tree species? composition from 0,5 to 2cm height, point out habitat structure and follow community modifications within a year under light gaps in a Restinga Forest, located in a permanent plot at Parque Estadual da Ilha do Cardoso. For an entire year these individuals were studied regarding their survival, growth and recruitment. Species were classified into sucessional categories as suggested by literature. Eleven gaps were analyzed and their total area ranged from 30,5 to 398,4m2, with 6 gaps considered as small (<150m2) and 5 as large (>150m2). The overall number of individuals analyzed in this study was of 1316, representing 99 tree and shrub species. The main factor acting on the species and individuals quantity within a gap was the area size affected by the canopy opening. The most abundant species were: Euterpe edulis, Rudgea villiflora, Miconia sp1, Myrcia bicarinata, Dendropanax cuneatum e Astrocaryum aculeatissimum. The only species sampled in every gap was Euterpe edulis. Regarding sucessional categories, 42 individuals (3,2%) of 7 species were classified as pioneers, 579 individuals (46,1%) of 26 species as early secondary species, 419 individuals (33,4%) of 40 species as climax and 215 individuals remained non-classified (17,1%), representing 26 botanical families. Small gaps presented a remarkable quantity of climax species (46,3%), while on the larger ones early secondary species prevailed (52%). Species abundance varied according to gap size. Myrcia bicarinata showed the highest densities within smaller gaps, while in the larger ones the dominant species was Euterpe edulis. Height measurements indicated growth for only 671 individuals, mainly because of herbivory attacks. Euterpe edulis was the only species with significant growth rate differences between small and large gaps. After a year, 84 individuals were dead, while 105 recruits were accounted. The latter ones were mainly represented by early secondary species (27%) and climax (22%). The communities present in the different sized gaps did not bring any evidence of convergence towards a typical or exclusive gap community. On the contrary, these communities appeared to be dissimilar either on initial phase or after a year.