O presente trabalho teve como objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal da armazenagem, do gradiente de potencial total e do potencial mátrico da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 m x 7 m. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m, para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte. As medições de potencial mátrico foram feitas diariamente e as de armazenagem semanalmente. Em cada ponto de observação foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. Em área adjacente instalou-se um pluviômetro acoplado a um "data logger" para a quantificação da entrada de água na área por precipitação pluvial. Os valores das frações granulométricas apresentaram distribuição normal e foram uniformes em todos os pontos, apontando para um gradiente entre o horizonte A e o B textural. Isso permitiu o uso da média dos valores dos 40 pontos por profundidade, para fins de comparação. Os valores de armazenagem, de gradiente de potencial total e de potencial mátrico da água no solo não tiveram correlação significativa a 5% de probabilidade com os valores de argila e areia, entretanto os valores de correlação entre armazenagem/gradiente e argila foram, na maioria das datas analisadas, positivos, enquanto que para os valores de areia a correlação foi negativa. A distribuição dos valores de gradiente de potencial tornou-se mais dispersa quanto mais seco o solo esteve. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores para os 40 pontos ao longo do tempo, mostrando que os pontos mantiveram a sua característica independentemente do tempo de amostragem, evidenciando desta forma a estabilidade temporal, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson entre datas. Por meio da técnica da diferença relativa foi possível identificar os pontos que, independentemente tempo, estimam a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 12 foi escolhido, em função do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média para o gradiente de potencial total, para os valores de armazenagem identificou-se como o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido. O teste não-paramétrico de Spearman, como sugerido por Vachaud et al. (1985), não diferiu significativamente do teste paramétrico, mais simples, sugerido por Kachanoski & De Jong (1988). / The objective of this work was to quantify and to characterize spatial and temporal variability of water storage, total potential gradient and matric potential in a yellow latosol cropped to citrus. The experiment was carried out at campus of Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", University of São Paulo, in the municipality of Piracicaba (22º42’43’’ S, 47º37’10’’ W, 546 m). The experimental plot was installed in the soil under a 10 years old citrus crop, being made up of 40 observation points along two transects in a 4 m x 7 m spacing. In each observation point were installed a) one aluminum tube to access a neutron probe till the depth of 1.20 m, to quantify the soil water storage and b) three mercury tensiometers at depths of 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m to estimate matric potential and total potential gradient. Measurements were made during two years in the periods between November and July of the next year. Matric potential measurements were made daily and those of soil water storage, weekly. From each observation point were also taken disturbed soil samples for soil mechanical analysis along the profile. A rain gage coupled to a data logger were also installed just beside the transects. The percent values of sand clay and silt were normal distributed and uniform in all points, which permitted the use of a mean of the 40 points in each sampled depth. Soil water storage, matric potential and total potential gradient values did not have significant correlation, at the level of 5% of probability, with the percent values of clay and sand, eventhough the correlation values between storage/gradient and clay were, in almost all analyzed date, positive, whereas those for sand, negative. The dispersion of matric potential and total potential gradient values was higher as the soil became dryer. All the 40 points showed temporal stability for the measured parameters, that is, they maintened their characteristics independently of sampling time; this was proven by means of the Pearson correlation coefficient among dates. By means of the relative difference technique, it was possible to identify the points that, independently of time, estimate the real field mean, the dryer points and the moister points. Point 12 was chosen, by this technique, as the representative for the mean total potential gradient; for the soil-water storage, point 15 was identified as the dryer point and point 05 was identified as the moister one. The non-parametric test of Spearman, as suggested by Vachaud et al. (1985), was not significantly different of the simpler parametric test, suggested by Kachanoski and De Jong (1988).

O presente trabalho teve como objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal da armazenagem, do gradiente de potencial total e do potencial mátrico da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 m x 7 m. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m, para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte. As medições de potencial mátrico foram feitas diariamente e as de armazenagem semanalmente. Em cada ponto de observação foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. Em área adjacente instalou-se um pluviômetro acoplado a um “data logger” para a quantificação da entrada de água na área por precipitação pluvial. Os valores das frações granulométricas apresentaram distribuição normal e foram uniformes em todos os pontos, apontando para um gradiente entre o horizonte A e o B textural. Isso permitiu o uso da média dos valores dos 40 pontos por profundidade, para fins de comparação. Os valores de armazenagem, de gradiente de potencial total e de potencial mátrico da água no solo não tiveram correlação significativa a 5% de probabilidade com os valores de argila e areia, entretanto os valores de correlação entre armazenagem/gradiente e argila foram, na maioria das datas analisadas, positivos, enquanto que para os valores de areia a correlação foi negativa. A distribuição dos valores de gradiente de potencial tornou-se mais dispersa quanto mais seco o solo esteve. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores para os 40 pontos ao longo do tempo, mostrando que os pontos mantiveram a sua característica independentemente do tempo de amostragem, evidenciando desta forma a estabilidade temporal, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson entre datas. Por meio da técnica da diferença relativa foi possível identificar os pontos que, independentemente tempo, estimam a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 12 foi escolhido, em função do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média para o gradiente de potencial total, para os valores de armazenagem identificou-se como o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido. O teste não-paramétrico de Spearman, como sugerido por Vachaud et al. (1985), não diferiu significativamente do teste paramétrico, mais simples, sugerido por Kachanoski & De Jong (1988). / The objective of this work was to quantify and to characterize spatial and temporal variability of water storage, total potential gradient and matric potential in a yellow latosol cropped to citrus. The experiment was carried out at campus of Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, University of São Paulo, in the municipality of Piracicaba (22º42’43’’ S, 47º37’10’’ W, 546 m). The experimental plot was installed in the soil under a 10 years old citrus crop, being made up of 40 observation points along two transects in a 4 m x 7 m spacing. In each observation point were installed a) one aluminum tube to access a neutron probe till the depth of 1.20 m, to quantify the soil water storage and b) three mercury tensiometers at depths of 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m to estimate matric potential and total potential gradient. Measurements were made during two years in the periods between November and July of the next year. Matric potential measurements were made daily and those of soil water storage, weekly. From each observation point were also taken disturbed soil samples for soil mechanical analysis along the profile. A rain gage coupled to a data logger were also installed just beside the transects. The percent values of sand clay and silt were normal distributed and uniform in all points, which permitted the use of a mean of the 40 points in each sampled depth. Soil water storage, matric potential and total potential gradient values did not have significant correlation, at the level of 5% of probability, with the percent values of clay and sand, eventhough the correlation values between storage/gradient and clay were, in almost all analyzed date, positive, whereas those for sand, negative. The dispersion of matric potential and total potential gradient values was higher as the soil became dryer. All the 40 points showed temporal stability for the measured parameters, that is, they maintened their characteristics independently of sampling time; this was proven by means of the Pearson correlation coefficient among dates. By means of the relative difference technique, it was possible to identify the points that, independently of time, estimate the real field mean, the dryer points and the moister points. Point 12 was chosen, by this technique, as the representative for the mean total potential gradient; for the soil-water storage, point 15 was identified as the dryer point and point 05 was identified as the moister one. The non-parametric test of Spearman, as suggested by Vachaud et al. (1985), was not significantly different of the simpler parametric test, suggested by Kachanoski and De Jong (1988).

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-11T13:27:47Z No. of bitstreams: 1 Rafael Jose Gomes.pdf: 1013388 bytes, checksum: 21b18321dc9f9d9782cf28d6ac863266 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-11T13:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Jose Gomes.pdf: 1013388 bytes, checksum: 21b18321dc9f9d9782cf28d6ac863266 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / The objective of this work was to analyze the influence of photoperiod (N, hours), air temperature (TM, °C) and precipitation (PREC, mm) in the production of flower stem of four species of Heliconia spp., evaluate the temporal stability of production and develop models to estimate the production of flower stem by Artificial Neural Networks (ANNs) and multiple regression. The database used in this study came from an experiment conducted in the period of dec/2003 until mar/2012, in Camaragibe-PE. Four cultivars of heliconias were evaluated: H. psittacorum L.f. Red Opal, H. psittacorum x H. spathocircinata cv. Golden Torch, H. stricta Fire Bird e H. rauliniana. We obtained the number of flower stem harvested per plant per month (HCM) and weekly (HCS), TM, PREC and N. To analyze the temporal stability was known the relative difference parameter (HCM) each month. Overall species showed stability in the production of HCM, which we determined the months of lower and higher production. The largest increases in HCS were observed in cv. Golden Torch showed that in the month of December a HCM 87% higher than the average annual and H. rauliniana with HCM 274% higher for the month of November. The use of ANNs compared to multiple regression was more efficient for predicting the production of flower stalks of four species of Heliconia spp. based on TM, N, and PREC. For all species studied the results of the simulations of increased air temperature indicated a fall in production which ranged from 33.19% to 38.71%. / Objetivou-se com este trabalho analisar a influência do fotoperíodo (N, horas), temperatura do ar (TM, °C) e precipitação (PREC, mm) na produção de hastes florais de quatro espécies de Heliconia spp., avaliar a estabilidade temporal da produção e desenvolver modelos para estimação da produção de hastes florais por meio de Redes Neurais Artificiais (RNA) e regressão múltipla. Os dados utilizados foram provenientes de um experimento conduzido no período de dez/2003 a mar/2012, no município de Camaragibe-PE. Foram avaliadas quatro cultivares de helicônias: H. psittacorum L.f. Red Opal, H. psittacorum x H. spathocircinata cv. Golden Torch, H. stricta Fire Bird e H. rauliniana. Foi obtido o número de hastes florais colhidas por touceira por mês (HCM) e por semana (HCS), TM, PREC e N. Para a análise da estabilidade temporal foi conhecida a diferença relativa do parâmetro (HCM) em cada mês. No geral as espécies apresentaram estabilidade na produção de HCM, o que foi possível constatar os meses de menor e maior produção. Os maiores acréscimos da produção foram obtidos pela cv. Golden torch que apresentou no mês de dezembro um HCM 87% maior que a média anual e a H. rauliniana com HCM 274% maior para o mês de novembro. A utilização de RNAs comparadas à regressão múltipla mostrou-se mais eficiente para a predição da produção de hastes florais de quatro espécies de Heliconia spp. com base na TM, N e PREC. Para todas as espécies estudadas o resultado das predições das simulações de aumento de temperatura do ar indicou queda na produção de hastes florais que variou entre 33,19 a 81,78%.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-08-09T13:45:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_Araújo, Lenyneves D A.pdf: 10447334 bytes, checksum: 972bf6887551191633eda0bdab74fa53 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T13:45:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Tese_Araújo, Lenyneves D A.pdf: 10447334 bytes, checksum: 972bf6887551191633eda0bdab74fa53 (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / CNPQ / CAPES / As peculiaridades das comunidades biológicas resultam da dinâmica e interação de diferentes processos ecológicos e evolutivos que atuam no espaço e no tempo. O objetivo desse trabalho foi calcular a diversidade funcional (DF) em escalas temporal e espacial, a partir da análise de atributos reprodutivos das plantas como atributos funcionais, em floresta úmida. No primeiro capítulo, testamos a variação espacial das diversidades, funcional e taxonômica. Postulamos que essas diversidades variam em função de filtros abióticos e antrópicos locais. A inclinação do terreno atuou como filtro ambiental, de forma que, na comunidade estudada, a filtragem ambiental predominou nos locais mais íngremes, levando à redução da DF. Por sua vez, outros processos de nicho parecem predominar nos locais mais planos, levando ao aumento da DF. No segundo capítulo, testamos a variação temporal da DF e do número de espécies em eventos fenológicos, e se as variáveis climáticas atuam como preditoras desses eventos e da DF. Corroborando a literatura, registramos sazonalidade nos eventos baseados no número de espécies. Por outro lado, registramos ausência de sazonalidade nos eventos funcionais. Calcular a DF através de análises fenológicas foi uma maneira inédita de compreender a funcionalidade no tempo. A partir disso, também discutimos a ocupação do nicho temporal. Concluímos que a DF variou no espaço, direcionada pela microtopografia, mas não variou significativamente no tempo, mostrando estabilidade temporal da diversidade funcional na comunidade. / The peculiarities of biological communities result from the dynamics and interaction of different ecological and evolutionary processes that act in space and time. The aim of this study was to calculate the functional diversity (FD) in temporal and spatial scales, from the analysis of reproductive attributes of plants as functional traits, a rainforest fragment. In the first chapter, we tested the spatial variation of functional and taxonomic diversities. We postulate that these diversities vary according to local abiotic and anthropic filters. As the terrain slope acted as an environmental filter, environmental filtering prevailed in steep areas, leading to reduced FD. On the other hand, other niche-based processes seem to predominate in the flat areas, leading to increased FD. In the second chapter, we tested the temporal variation of FD and the number of species in phenological events, and if climatic variables act as predictors of these phenological events and FD. Corroborating the literature, we recorded seasonality in events based on the number of species. On the other hand, we recorded absence of seasonality in functional diversity. Calculating FD through phenological analyses was a novel way to understand the functionality in time. From this, we also we discuss the occupation of temporal niche. We conclude that FD varied in space, driven by microtopography, but did not vary significantly in time, showing temporal stability of functional diversity in the community.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T13:52:45Z No. of bitstreams: 1 Renato Augusto Soares Rodrigues.pdf: 4148220 bytes, checksum: 32208f5b4f94932f06495e3e0508dc51 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T13:52:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Renato Augusto Soares Rodrigues.pdf: 4148220 bytes, checksum: 32208f5b4f94932f06495e3e0508dc51 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soil moisture has a variability in the spatial and temporal domains, leading to uncertainties critical for agricultural water management. The geostatistics allows performing a quantitative description of spatial variability, contributing to the proper management of water and soil. Studies that focus on the spatial variability of physical and chemical properties of soils have great relevance in the literature, mainly as a subsidy for the rational management of water and soil in irrigated perimeters. In order to evaluate the spatial variability of chemical and physical properties of the soil, conducted an experiment in the municipality of Pesqueira, Agreste region of Pernambuco, over a corn crop (Zea mays L.), drip irrigation, using moderately saline water, originating from a well Amazons. The experiment was conducted from 30 March 2015 to 22 June 2015, in an area with spaced mesh of 5 m x 5 m, forming a "grid" 20 m x 25 m, totaling 30 sampling points. The data were evaluated by adopting methods of descriptive statistics, geostatistics and temporal stability using the relative difference and the Spearman correlation. The volumetric Soil moisture was monitored in the layer of 0.00 to 0.20 m using the HFM 2010 sensor. It was found through the semivariogram, spatial dependence of soil moisture with best fit to exponential models and Gaussian. The degrees of spatial dependence showed up moderate and high. Through the contour maps, there are points where the humidity is below the ideal, requiring different management for these areas in order to ensure optimal water supply for the crop. The values of Spearman correlation test found remained high throughout the experiment indicating time dependence throughout the study. Through the relative difference technique it was possible to identify a point that represents the average soil moisture with high reliability, which is recommended for monitoring soil moisture for irrigation management purposes in the area. The model that best fits to the variables clay, sand, electrical conductivity, carbon and organic matter was exponential, while for the Silt the model that best fit was the gaussian. There is a relationship between the spatial distribution of clay with electrical conductivity levels, organic carbon and soil organic matter, and found the highest levels of these attributes in the same regions. Soil texture has significant influences on soil temperature. So that the sampled points that showed higher sand content had higher daily temperature variations in the surface layers. Through the contour maps can identify areas where it is necessary to adopt the practice of application of leaching depths. As for carbon content and organic matter the soil was rated average content of organic matter, requiring the incorporation of organic matter in the soil in regions with low levels of these attributes. / A umidade do solo apresenta uma variabilidade nos domínios espacial e temporal, levando a incertezas críticas para o manejo agrícola da água. A geoestatística possibilita realizar uma descrição quantitativa da variabilidade espacial, contribuindo para o manejo adequado de água e solo. Estudos que enfocam a variabilidade espacial de propriedades físicas e químicas de solos têm grande relevância na literatura, principalmente como subsídio para o manejo racional de água e solo em perímetros irrigados. Com objetivo de avaliar a variabilidade espacial de atributos químicos e físicos do solo, realizou-se um experimento no município de Pesqueira, região Agreste de Pernambuco, durante um cultivo de Milho (Zea mays L.), irrigado por gotejamento, utilizando água moderadamente salina, oriunda de um poço amazonas. O experimento foi realizado no período de 30 de março de 2015 a 22 de Junho de 2015, em uma área com malha espaçada de 5 m x 5 m, formando um “grid” 20 m x 25 m, totalizando 30 pontos amostrais. Os dados foram avaliados adotando-se métodos de estatística descritiva, geoestatística e estabilidade temporal utilizando a diferença relativa e a correlação de Spearman. A umidade volumétrica do solo foi monitorada na camada de 0,00-0,20 m utilizando-se o sensor HFM 2010. Verificou-se através dos semivariogramas, dependência espacial da umidade do solo com melhor ajuste aos modelos exponencial e gaussiano. Os graus de dependência espacial apresentaram-se moderado e alto. Através dos mapas de isolinhas, observam-se pontos em que a umidade encontra-se abaixo da ideal, sendo necessário um manejo diferenciado para essas áreas a fim de garantir o suprimento de água ideal para a cultura. Os valores do teste da correlação de Spearman, encontrados mantiveram-se altos durante todo o experimento indicando dependência temporal ao longo de todo o estudo. Através da técnica da diferença relativa foi possível identificar um ponto que representa a média da umidade do solo com alto grau de confiabilidade, sendo este recomendado para o monitoramento da umidade do solo para fins de manejo da irrigação na área. O modelo que melhor se ajustou para as variáveis Argila, Areia, condutividade elétrica, Carbono e Matéria Orgânica foi o exponencial, enquanto que para o Silte o modelo que melhor se ajustou foi o gaussiano. Há uma relação entre a distribuição espacial da argila com os teores de condutividade elétrica, carbono orgânico e matéria orgânica do solo, sendo encontrados os maiores teores desses atributos nas mesmas regiões. A textura do solo apresentou influências significativas na temperatura do solo. De modo que os pontos amostrados que apresentaram maior teor de areia apresentaram maiores amplitudes térmicas diárias nas camadas superficiais. Através dos mapas de isolinhas é possível identificar regiões onde se faz necessário adotar a prática de aplicação de lâminas de lixiviação. Quanto aos teores de carbono e a matéria orgânica o solo foi classificado com médio teor de matéria orgânica, sendo necessária a incorporação de matéria orgânica no solo em regiões com baixos teores desses atributos.

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2017-10-04T13:00:24Z No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-11T11:44:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-11T11:44:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T11:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRSL.pdf: 2218443 bytes, checksum: 6c095cccc15f22c3fe747197514a5b16 (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Throughfall (TF) is affected by different biotic and meteorological factors that can interact, resulting in high variability in estimates, increasing the uncertainty in hydrological models and the forecast of environmental impacts in watersheds. The knowledge of the relationship between rainfall (RF) and TF is a key factor for the definition of sampling strategies that result within commonly accepted error thresholds. Therefore, the main objective of this study was to analyze sources of TF variability in a secondary forest in SE Brazil, in order to understand the response of TF in function of different environmental drivers and sampling strategies. To attain these objectives, the influences of RF, sampling strategies, and stand structure on TF were analysed. The results indicated significant influence of RF on the response variables [TF volume (TFmm), TF fraction (TF%), and coefficient of variation of TF (CVTF)]. Whereas the linear model showed the best fit for TFmm, nonlinear models presented better fits for TF% and CVTF in response to RF. Regarding the influence of sampling strategies, there were no significant effects on average estimates of TFmm and CVTF. Based on the magnitude of the error, only treatments with 16 fixed gauges and nine roving gauges were able to provide estimates with errors smaller than 10%, both for all rainfall events and for those higher than 10.44 mm (median value). The results suggest that different vegetation structures affect TFmm at different spatial scales. For instance, a significant effect of canopy cover was observed on the point estimates of TFmm. However, no vegetation influences on this variable were observed at the plot scale. Regarding the temporal variability, significant effects were verified at two scales: distance to the nearest trunk at the point scale; and metrics of trees greater than 20 m at the plot scale. Finally, it was verified that combined effects of tree sizes and canopy cover influenced CVTF, indicating that the these variables reflect vegetation complexity. In general, the results suggest that RF is the main source of TF variability in the studied area. Therefore, it is necessary to consider both meteorological factors and characteristics of rainfall events to sample TF with adequate accuracy. Nevertheless, the interactions between biotic and meteorological factors affect their relative influences on TF, highlighting the need for further research in this area. / A precipitação interna (PI) é afetada por diferentes fatores bióticos e meteorológicos que podem interagir entre si, resultando numa elevada variabilidade em suas estimativas, aumentando a incerteza em modelos hidrológicos e na previsão de impactos ambientais em bacias hidrográficas. A compreensão da relação entre a precipitação em aberto (PA) e a PI é importante para a definição de estratégias de amostragem com limiares de erros aceitáveis. Portanto, o objetivo geral deste estudo foi analisar os fatores de variação da PI em uma floresta secundária, localizada no sudeste brasileiro, a fim de compreender o comportamento desse processo em função de diferentes fatores ambientais e de estratégias de amostragem. Para isto, foram analisadas as influências da PA, das estratégias de amostragem e da estrutura da vegetação sobre a PI. Os resultados indicaram influência significativa da PA sobre as variáveis resposta [volume de PI (PImm), fração de PI (PI%) e coeficiente de variação da PI (CVPI)]. Enquanto o modelo linear apresentou o melhor ajuste para PImm, os modelos não lineares tiveram melhores ajustes para PI% e CVPI em função de PA. Quanto à influência das estratégias de amostragem, não houve efeitos significativos sobre as estimativas médias de PImm e CVPI. Com base na magnitude do erro, apenas tratamentos com 16 pluviômetros fixos e nove rotativos foram capazes de fornecer estimativas com erros inferiores a 10%, tanto para o conjunto completo de dados quanto para chuvas superiores a 10,44 mm (valor mediano). Os resultados sugerem que diferentes estruturas da vegetação afetam a PImm em diferentes escalas espaciais. Por exemplo, foi verificado efeito significativo da cobertura do dossel sobre as estimativas pontuais de PImm. No entanto, não foram verificadas influências da vegetação sobre esta variável na escala da parcela. Em relação à variabilidade temporal, verificaram-se efeitos significativos nas duas escalas: da distância para o tronco mais próximo na pontual; e de métricas de árvores maiores que 20 m na escala parcela. Por fim, verificou-se que os efeitos combinados do tamanho das árvores e da cobertura do dossel influenciaram CVPI, indicando que essas variáveis refletem a complexidade da vegetação. Em geral, os resultados sugerem que PA é a principal fonte de variabilidade de PI na área estudada. Portanto, é necessário considera características meteorológicas e dos eventos de chuva para amostrar a PI com precisão adequada. Contudo, as interações entre fatores bióticos e meteorológicos afetam suas influências relativas sobre a PI, destacando a necessidade de mais pesquisas nessa área.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T12:47:57Z No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 3751979 bytes, checksum: d1e5aa84305eb1d047e5f172594d52cf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Roberto Lopes da Silva.pdf: 3751979 bytes, checksum: d1e5aa84305eb1d047e5f172594d52cf (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Financiadora de Estudos e Projetos - Finep / The semiarid region of Brazilian Northeast is characterized by presenting spatio-temporal variability of meteorological and hydrological variables, and in recent years comes to checking an increase of degraded areas in the region because of intensive soil use and absence of conservation practices. The inappropriate use of soil associated with climate change is unleashing and accelerating desertification processes. The characterization of the dynamics of hydrological and sedimentological processes in these regions become essential, since there is great shortage for a database in the semiarid watersheds that can support the management of water resources and soil conservation and provide subsidies for the use of models and generate future scenarios. Within this context the present research aims to evaluate the efficiency of conservation practices alternative and low cost in reducing soil loss and water as well as in maintaining soil moisture and dynamic surface temperature, through the investigation of hydrological and sedimentological processes in plot scale under different conditions of use and vegetation cover in semiarid region, in order to subsidize actions for the management and conservation of water and soil. The research was conducted in the County of Pesqueira, Agreste region of Pernambuco. Moisture dynamics, water loss and soil were evaluated in the following conditions of use: Plot with Natural Cover (PCN), Plot with Bare Soil (PD), Plot with Barrier of forage Palm (PBP) and Plot with Mulching (PCM). The results showed that the use of mulching as compared to bare soil promoted reduction of soil surface temperature during the day and increase overnight. The mulch was effective in reducing runoff and erosion control. The use of the barrier with forage palm was efficient in reducing soil loss, and proved to be a promising technique for conservation region. Among the conditions of covers evaluated the plot with bare soil was the one with the higher correlation between precipitation and runoff. In general the portion with forage palm (PBP) had moisture levels above the other treatments, showing to be a catchment system in situ efficient for the evaluated local conditions, mainly after the establishment of rain. The temporal stability of the moisture has been identified, and the stable points correlated well with the global average, with coefficients of determination (R²) above 0.90, the same can be used accurately to estimate soil moisture measurements in future. The Hydrus-1D model was able to simulate successfully moisture dynamics in the soil over time for the conditions of bare soil and natural cover, at a depth of 20 cm. Based on the analyzed period database it has been possible to present monthly values of soil moisture reference to investigated conditions, and thus subsidize studies of hydrological and sedimentological modeling in the region. / A região semiárida do Nordeste Brasileiro é caracterizada por apresentar variabilidade espaço-temporal das variáveis meteorológicas e hidrológicas, e nos últimos anos vem-se verificando um aumento de áreas degradadas na região em função do uso intensivo do solo e ausência de práticas de conservação. O mau uso do solo associado às variações climáticas vem desencadeando e acelerando os processos de desertificação. A caracterização da dinâmica dos processos hidrológicos e sedimentológicos nessas regiões tornam-se essenciais, uma vez que existe grande carência de um banco de dados em bacias hidrográficas do semiárido, que possam dar suporte à gestão de recursos hídricos e a conservação do solo, e fornecer subsídios para utilização de modelos e geração de cenários futuros. Dentro deste contexto a presente pesquisa visa avaliar a eficiência das práticas conservacionistas alternativas e de baixo custo na redução da perda de solo e água, bem como na manutenção da umidade do solo e dinâmica de temperatura superficial, através da investigação dos processos hidrológicos e sedimentológicos em escala de parcela sob diferentes condições de uso e cobertura vegetal em região semiárida, a fim de subsidiar ações voltadas para o manejo e conservação da água e do solo. A pesquisa foi desenvolvida no Município de Pesqueira, região Agreste do Estado de Pernambuco. A dinâmica de umidade, as perdas de água e solo foram quantificadas nas condições de: Parcela com Cobertura Natural (PCN), Parcela com solo Descoberto (PD), Parcela com Barramento de Palma forrageira (PBP) e Parcela com Cobertura Morta (PCM). Os resultados encontrados mostraram que o uso da cobertura morta em comparação ao solo descoberto promoveu redução da temperatura da superfície do solo durante o dia e acréscimo durante a noite. A cobertura morta foi eficiente na redução do escoamento superficial e no controle da erosão. O uso do barramento com palma forrageira apresentou eficiência na redução da perda de solo, e mostrou ser uma técnica conservacionista promissora para a região. Dentre as condições de coberturas avaliadas, a parcela com solo descoberto foi a que apresentou a maior correlação entre a precipitação e o escoamento superficial. De forma geral a parcela com barramento de palma forrageira (PBP) apresentou níveis de umidade acima dos demais tratamentos, mostrando-se ser um sistema de captação in situ eficiente para as condições locais avaliadas, principalmente após o estabelecimento da chuva. A estabilidade temporal da umidade foi identificada, e os pontos estáveis apresentaram boa correlação com a média global, com coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90, podendo os mesmos ser utilizados de forma precisa na estimativa da umidade do solo em medições futuras. O modelo Hydrus-1D foi capaz de simular de forma satisfatória a dinâmica de umidade no solo ao longo do tempo para as condições de solo descoberto e cobertura natural, na profundidade de 20 cm. Com base no banco de dados do período analisado foi possível apresentar valores mensais de referência da umidade do solo para condições investigadas, e desta forma subsidiar estudos de modelagem hidrológica e sedimentológica na região.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-10-14T14:40:26Z No. of bitstreams: 1 Valdemir de Paula e Silva Junior.pdf: 1674024 bytes, checksum: fa219e683d9e8d4feb594943a85825eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T14:40:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valdemir de Paula e Silva Junior.pdf: 1674024 bytes, checksum: fa219e683d9e8d4feb594943a85825eb (MD5) Previous issue date: 2015-02-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Soil water content has an important role for agricultural practices, influencing water movement and storage within the soil. In semiarid regions, knowledge concerning soil water content holds great relevance, mainly due to precipitation’s high spatial-temporal variability and high evapotranspiration indices, bringing about soil water deficit. The aim of this study was to evaluate spatial and temporal stability of soil water content under different cover crop conditions and soil types, in order to identify a representative point for soil water content readings. Additionally, it was evaluated the use of infrared thermography as a tool to estimate non-saturated hydraulic conductivity at a representative watershed, located in Pesqueira, in the semiarid region of Pernambuco. A grid of points for soil water content measurement was monitored, using a capacitive probe. In the first chapter, the soil water content data was evaluated on a hillslope with six measuring points, under natural vegetation and pasture with the same type of soil (Red Yellow Ultisol). According to temporal stability concept, the technique for relative mean differences and standard deviations was applied in order to investigate the point, which is capable of representing the mean temporal behavior of the other measuring points, and the correlation among soil water content points. In the second chapter, temporal variation patterns were analyzed for seventeen soil water content points distributed along the watershed, under two different soil types: Yellow Ulitsol and Regolithic Entisol, and two cover crop conditions, being used the mean relative differences technique and correlation among points in order to validate if the stable point would be the same found for the hill experiment. In the third chapter, published in the Quantitative Infrared Thermography Journal, v.11, 2:2014, p.161-169, infrared thermography technique was used to estimate soil hydraulic conductivity. The study was performed in a laboratory of the Coimbra University, using a slope soil channel and three types of soil and a thermographic video camera to record the images. Estimated hydraulic conductivity data with the infrared thermography technique were correlated to the values obtained with the aid of a constant-head permeameter, by statistical indices and regression analysis. For the fourth chapter, the thermography technique was used under field condition to estimate non-saturated hydraulic conductivity, in the Mimoso watershed, for two soil types: Yellow Ultisol and Fluvic Entisol. Four different hydraulic heads were applied to soil surface, with three replications and seven tests for each soil type under different initial conditions of soil temperature and thermal records using a thermographic camera. Thermal records were correlated to non-saturated soil hydraulic conductivity, which presented high correlations. Water content dynamics technique allowed the identification of a point of stability in the watershed. Thermal records enabled the distinction between the studied soil types, when subjected to different hydraulic heads, being related with the respective non-saturated hydraulic conductivities. It was verified that the thermography is an innovative technique capable of estimating non-saturated hydraulic conductivity, enabling the mapping of soil surface conditions. / A umidade do solo tem grande importância para as atividades agrícolas, influenciando o movimento da água no solo e no seu armazenamento. Em regiões de clima semiárido, o conhecimento da umidade no solo tem grande relevância, principalmente por causa da grande variabilidade espacial e temporal da precipitação e dos altos índices de evapotranspiração, provocando déficit de umidade no solo. O objetivo desse estudo foi avaliar a estabilidade temporal e espacial da umidade do solo sob diferentes condições de cobertura vegetal e tipos de solo a fim de identificar um ponto que representativo para leitura da umidade e a aplicação da termografia por infravermelho, para estimativa da condutividade hidráulica não saturada do solo em uma bacia hidrográfica representativa, localizada na região de Pesqueira, semiárido pernambucano. Foi monitorada uma rede de pontos de medição de umidade, utilizando uma sonda capacitiva. No primeiro capítulo, os dados de umidade foram avaliados em uma encosta com seis pontos de monitoramento, com cobertura de vegetação natural e pastagem paro o mesmo tipo de solo um Argissolo Vermelho Amarelo. De acordo com o conceito de estabilidade temporal, foi aplicada a técnica de diferenças relativas médias e desvios padrão, para investigar o ponto que fosse capaz de representar o comportamento temporal da média dos demais locais de monitoramento, e a correlação entre os pontos de umidade. No segundo capítulo analisaram-se os padrões de variação temporal em dezessete pontos monitorados de umidade distribuídos em escala de bacia, avaliados para dois tipos de solo: Argissolo Amarelo e Neossolo Regolítico, com duas condições de cobertura do solo, sendo aplicada a técnica de diferenças relativas médias e correlação desses pontos, validam-se o ponto estável seria o mesmo encontrado para encosta. No terceiro capítulo, publicado na revista Quantitative Infrared Thermography Journal, v.11, 2:2014, p.161-169, foi utilizada a técnica da termografia de infravermelho para estimativa da condutividade hidráulica do solo. O estudo foi realizado em laboratório na Universidade de Coimbra, utilizando um canal de terra com declividade e três tipos de solo e uma câmera de vídeo termográfica para registros das imagens. Os dados de condutividade hidráulica estimados com a técnica da termografia infravermelha foram correlacionados com os valores medidos obtidos com um permeâmetro de carga constante, por meio de índices estatísticos e análises de regressão. Para o quarto capítulo, a técnica da termografia foi utilizada em campo para estimativa da condutividade hidráulica não saturada, na bacia do Mimoso para dois tipos de solo, Argissolo Amarelo e o Neossolo Flúvico. Foram aplicadas no solo quatro cargas hidráulicas distintas na superfície do solo, com três repetições e sete ensaios em cada solo em diferentes condições iniciais de temperatura do solo e registros térmicos utilizando uma câmera termográfica. Os registros térmicos foram correlacionados com a condutividade hidráulica não saturada do solo onde apresentaram correlações elevadas. A técnica da dinâmica da umidade permitiu identificar um ponto de estabilidade na bacia. Os registros térmicos permitiram distinção no solo estudado, quando submetidos a diferentes cargas hidráulicas, estando correlacionados com as respectivas condutividades hidráulicas não saturadas. Verificou-se que termografia é uma técnica inovadora capaz de estimar características da condutividade hidráulica não saturada, possibilitando mapeamento das condições de superfície do solo.