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

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:13:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Luciano Muniz.pdf: 1589101 bytes, checksum: 4ed47c785cea4fb76d874ca98dbd4467 (MD5) Previous issue date: 2010-07-30 / When approaching the crop-livestock integration (CLI) theme, the present thesis had as one of its main objectives to evaluate the alterations in the soil-plantanimal- environment components exercised by the crop and pasture rotation dynamics in crop and livestock integration system. Two adjacent areas, one representing the natural environment (original cerrado vegetation) and other the degraded pastures served as reference ( control ) to the inferences performed. The experiment was performed at a 92 ha area, divided into six paddocks of approximately 15 ha, where the annual crops and pastures rotation was made. The soil samplings were collected at the 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 and 40-50 cm layers. There was an increase in the carbon contents of the microbial biomass, in the microbial quotient and in the organic matter on the soil and reduction in the metabolic quotient at the pastures chronological sequence environments, at the crop-livestock integration system, in comparison with the degraded pasture. The different pastures stages within the crop-livestock integration system stocked the average of 17,67 Mg ha-1 carbon more than the degraded pasture up to a 50 cm depth. The Cerrado contained the most carbon stock and the degraded pasture the least among all the environments studied. There was a significant decrease in the phosphor and potassium contents in relation to the pasture age increase and an increase in the calcium and magnesium contents. Micronutrients contents among the treatments evaluated presented values above the demand for capim- Marandu. The capim-Marandu samplings were performed in five different seasons of the year (winter, beginning and end of spring, summer and autumn). Quantitative and qualitative alterations at the forage were observed during the experimental period. Changes on the structural components green leaf, green stem and dead material, as well as on DM (Dry Matter), GP (Gross Protein), TDN (Total Digestive Nutrients) and FND (Fiber in Neutral Detergent) contents, among others, characterized the forage on the different periods. The qualitative variations among the forages are of high magnitude, being outlined the significant drop on GP (Gross Protein) and TDN (Total Digestive Nutrients) contents according to the pasture maturity development. All pastures chronological sequence treatments, after 2,5 years of crop, resulted in favorable evaluations, having P1 treatment as the best investment option with NPV (Net Present Value) equals to R$144,34 followed by P2 treatment with R$112,61 and P3 with R$58,54, indicating to be a favorable Project. There is indication on the present work that the biggest loss in relation to the obtained economic advantages happens already from the second year after the pastures establishment. Such results may constitute important implications at CLI systems planning. Carbon bonus at pasture based animal production system may be a financial incentive for the producer to join the pastures rotation with annual crops. Nevertheless it is necessary that studies are performed to quantify emissions of gases responsible for greenhouse in order to verify whether the result represents a bonus or an environmental onus to the producer. / A presente tese, ao abordar o tema integração lavoura-pecuária (ILP), teve como um de seus principais objetivos avaliar as alterações nos componente solo-planta-animal-ambiente exercidas pela dinâmica de rotação de culturas e pastagens em sistema de integração lavoura e pecuária. Duas áreas adjacentes, uma representativa do meio ambiente natural (vegetação de cerrado original ) e outra de pastagens degradadas, serviram de referência ( controle ) às inferências realizadas. O experimento foi realizado numa área de 92 ha, dividida em seis piquetes de aproximadamente 15 ha, onde foi feita a rotação de culturas anuais e pastagens. As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 e 40-50 cm. Houve aumento nos teores de carbono da biomassa microbiana, no quociente microbiano e na matéria orgânica no solo e redução no quociente metabólico nos ambientes da cronossequência das pastagens, no sistema integração lavoura-pecuária, em comparação com a pastagem degradada. As diferentes fases das pastagens dentro do sistema de integração lavoura-pecuária estocaram, em média, 17,67 Mg ha-1 mais carbono que a pastagem degradada até a profundidade de 50 cm. O Cerrado conteve o maior, e a pastagem degradada o menor estoque de carbono entre todos os ambientes estudados. Houve um decréscimo significativo nos teores de fósforo e potássio com o aumento da idade da pastagem e aumento nos teores de cálcio e magnésio. Os teores dos micronutrientes entre os tratamentos avaliados apresentaram valores acima da exigência para o capim-Marandu. As amostras de capim-Marandu foram realizadas em cinco épocas do ano (inverno, início e final da primavera, verão e outono). Alterações quantitativas e qualitativas na forragem foram observadas durante o período experimental. Mudanças nos componentes estruturais folha verde, colmo verde e material morto, bem como nos teores de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), nutrientes disponíveis totais (NDT) e fibra em detergente neutro (FDN), entre outros, caracterizaram a forragem nos diferentes períodos. As variações qualitativas entre as forrageiras são de alta magnitude, destacando-se a queda significativa nos teores de PB e NDT, com o avanço da maturidade da pastagem. Todos os tratamentos da cronossequência das pastagens, após 2,5 anos de lavoura, resultaram em avaliações favoráveis, sendo o tratamento P1 a melhor opção de investimento, com valor presente líquido (VPL) igual a R$ 144,34, seguido pelo tratamento P2 com R$ 112,61 e P3 com R$ 58,54, indicando tratar-se de projeto favorável. Há indicação no presente trabalho que a maior perda em relação às vantagens econômicas obtidas ocorre já a partir do segundo ano após o estabelecimento das pastagens, podendo constituir implicações importantes no planejamento de sistemas de ILP. O bônus de carbono no sistema de produção animal a pasto pode ser um incentivo financeiro para o produtor aderir à rotação de pastagens com culturas anuais. Porém é preciso que sejam realizados estudos que quantifiquem as emissões de gases responsáveis pelo efeito estufa, para verificar se o balanço representa um bônus ou um ônus ambiental para o produtor.

As pastagens são o principal uso da terra no mundo, ocupando dois terços de sua área agricultável e três quartos da área agricultável do Brasil. Quando bem manejadas, as pastagens possuem alta capacidade de estocar C no solo, porém podem perder até 50% do C do solo quando em avançado estágio de degradação. Os objetivos desse trabalho foram quantificar o potencial de sequestro de C e avaliar a dinâmica da matéria orgânica no solo em locais de conversão de pastagens degradadas para bem manejadas no Brasil. Para tanto, foram avaliadas as alterações dos estoques de C no solo nas pastagens do Brasil através de uma meta-análise, bem como os fatores de manejo e as taxas de variações do estoque de C no solo em diferentes status de pastagens. Em sete cronossequências situadas em Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) e Paraíso (TO), foram determinadas as alterações na quantidade e na qualidade da Matéria Orgânica do Solo (MOS). Foram determinados os estoques de C e N e as taxas de variação locais. A qualidade da MOS foi avaliada por meio de análise isotópica, fracionamento físico, Índice de Manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teor de C na Biomassa Microbiana (C-BM). Através da meta-análise, estimou-se que no Brasil os solos sob pastagens degradadas apresentam redução dos estoques de C de 0,13 Mg ha-1 ano-1. As pastagens nominais foram capazes de aumentar o estoque de C no solo, enquanto as pastagens melhoradas nem sempre mantiveram os estoques semelhantes aos da vegetação nativa. A recuperação das pastagens promove acúmulo de C no solo na faixa de 0,40 Mg ha-1 ano-1. O cumprimento da meta de recuperação dos 30 milhões de hectares de pastagens resultará no acumúlo de 12 Tg ha-1 ano-1 de C. A degradação das pastagens nos estados do Mato Grosso e Tocantins reduziu os estoques de C no solo numa faixa de -0,06 Mg ha-1 ano-1, enquanto a recuperação das mesmas proporcionou aumento de 0,12 Mg ha-1 ano-1. Nas pastagens avaliadas, cerca de 54% do C é originado das gramíneas cultivadas. A fração orgânica foi a mais sensível às Mudanças de Uso da Terra (MUT), promovendo diminuição dos estoques de C nessa fração. A implantação de pastagens tem impacto negativo na qualidade da MOS, com diminuição do IMC de até 70%. Contudo, se bem manejadas, o IMC das pastagens pode ser superior ao da vegetação nativa, como acontece quando a pastagem é consorciada com Pueraria spp. O C-BM e o grau de humificação não foram alterados após a implantação ou a recuperação das pastagens, não sendo bons indicadores de qualidade da MOS. As alterações dos estoques de C nas frações da MOS e o IMC foram os indicadores mais eficientes de alterações da qualidade da MOS em pastagens. As recuperação de pastagens degradadas promove aumento no estoque de C no solo e melhoria da qualidade da MOS. / Pastures are the main land use in the world, occupying two-thirds of the world\'s arable land and three quarters of agricultural areas of Brazil. When well-managed, pastures have a high capacity to store SOC, but they may lose up to 50 % of stock SOC when in an advanced stage of degradation. The objective of this work was to quantify the potential of carbon sequestration and to evaluate soil organic matter dynamics in the conversion of degraded pastures to well-managed in Brazil. We evaluated changes in stocks SOC in pastures in Brazil through a meta-analysis, determining the management factors and the rates of stocks SOC changes in different pasture status. In seven cronossequences located in Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) and Paraíso (TO) were determined the changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM). C and N stocks and rates of local variations were determined. The quality of the SOM was evaluated through isotopic analysis, physical fractionation, C management index (CMI), degree of humification (HFIL) and C content in microbial biomass (MB-C). Through the meta-analysis it was estimated that in Brazil degraded pastures present a reduction of stocks SOC of 0.13 Mg ha-1 year -1. Nominal pastures were able to increase stock SOC, while improved pastures did not always maintain stocks similar to native vegetation. The recovery of pastures promotes the accumulation of C in the soil at the rate of 0.40 Mg ha-1 year -1. Meeting the recovery goal of 30 million ha of pasture will result in the accumulation of 12 Tg C ha-1year -1. The degradation of pastures in the states of Mato Grosso and Tocantins reduces C stocks in the soil at a rate of 0.06 Mg C ha-1 year-1. While the recovery of degraded pastures has the potential to increase C stocks in the soil with rate of 0.12 Mg C ha-1 year-1. In the pastures evaluated, about 54% of the C originates from the cultivated grasses. The organic fraction was the most sensitive to LUC, promoting the decrease of C stocks in this fraction. Pasture implantation has a negative impact on SOM quality, with a reduction in the CMI of up to 70%; however, if managed well, the CMI of pastures may be higher than that of native vegetation. The MB-C and degree of humification were not altered after the implantation or the recovery of the pastures. Changes in C stocks in SOM fractions and CMI were the most efficient indicators of changes in SOM quality in pastures. The recovery of degraded pastures promotes an increase in C stock in the soil and an improvement in the quality of the MOS.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a variabilidade espacial e temporal do carbono no solo produzindo um mapa, sobre esse tema para toda a área da Estação Experimental de Mogi Mirim (EE Mogi Mirim), juntamente com a análise dos fluxos dos gases de efeito estufa (CO2, N2O e CH4) e a relação desses dois fenômenos com as variáveis do solo nos diferentes usos da terra. Para se alcançar objetivo proposto com relação aos estoques de carbono e avaliação das variáveis do solo foi feita a coleta e o prepara das amostras nas profundidades de 00 até 30 cm, foi feito o georreferenciamento e determinação dos teores de carbono, densidade do solo, calculo dos estoques de carbono e determinação da cor do solo. Por sua vez para o estudo e entendimento dos fluxos dos gases de efeito estufa (GEE), comparou-se um talhão considerado sem perturbação (Talhão 41) e a partir desse talhão avaliou-se comparativamente em uma seqüência com ambientes com histórico de uso da terra representativo da área com manejos. Os fluxos dos gases CO2, N2O e CH4 foram medidos utilizando-se câmaras estáticas. Nos resultados obtidos foi aplicada a estatística descritiva clássica e geoestatistica para avaliar a freqüência e distribuição dos dados. Resultados relativos as variáveis do solo mostram que praticamente a grande maioria tende a diminuir com a profundidade (Ca, soma das bases, CTC, acidez potencial e carbono). Por sua vez o pH é sempre muito alto nas 3 camadas e a saturação por bases e o magnésio são muito baixos e permanecem inalterados em todas as profundidades. A variabilidade espacial dos estoques de carbono possui características isotrópicas. Especificamente na profundidade 00 - 10 cm, o modelo teórico que melhor se ajustou foi o exponencial, na profundidade 10 - 20 cm foi o esférico e na profundidade 20 - 30 cm foi o exponencial. Os estoque de C na profundidade 00 10 cm, tiveram como média 22.8 ton C/ ha-1, sendo o maior valor de 42.9 ton C/há-1 e o menor valor de 10.3 ton C/há-1. Na profundidade 10 - 20cm, a média do estoque de carbono foi de 14.9 ton C/há-1, sendo o maior valor de 31.5 ton C/há-1 e o menor valor de 6.99 ton C/há-1. Na profundidade 20 -30 cm, a média do estoque de carbono foi de 11.45 ton C/há-1, sendo o maior valor de 25.28 ton C/há-1 e o menor valor de 6.3 ton C/há-1. Os resultados das análises dos fluxos do gás carbônico, como um todo mostra que a respiração do solo variou entre 75.3 e 164.4mgC m-2 h-1. Relativo aos fluxos de N2O os valores médios para as emissões variaram entre 8,85 e 51,94 \'mü\'gN m-2 h-1, enquanto que a absorção variou, entre -1,32 e - 4,59 \'mü\'gN m-2 h-1. Os resultados dos fluxos do gás metano médio ficaram entre 4,63 e 31,51 mgC m-2 h-1, enquanto que os valores de oxidação média ficaram entre -5,41 e -22,79 mgC m-2 h-1 / The aim here is to evaluate the spacial and transient variability of carbon in soil, producing a map about this subject for all the area of the Experimental Station of Mogi Mirim (Estação Experimental de Mogi Mirim EE Mogi Mirim), with the emissions analyzes of greenhouse gases effect (CO2, N2O e CH4), and the relation between these phenomenon with the soil variables in different uses of the land. In order to reach the proposed objective related to the carbon storages, and the variable evaluation of the soil, a sample collect and preparation were made at a depth from 00 to 30cm. It was also made the georeferencial and the carbon levels determination, density of soil, the estimate of carbon storages, and the determination of soil color. The study and understanding of the greenhouse gas emissions (GGF), a área considered without disturbing, and from it a comparative evaluation in a sequence of environments with historical land use representative of the management area. The CO2, N2O and CH4 gas emissions were measured by using static chambers. In the results obtained, it was applied the classic statistic description and geostatistics to evaluate the frequency and the distribution of data. Results related to the soil variables show that the major trend to decrease, according to the depth (Ca, sum of bases, CTC, potential acidity, and carbon). On the contrary, the pH is always very high in 3 layers, and the saturation for bases and the magnesium are very low, maintaining unchangeable in all depths. The variability of the carbon storages have isotropic characteristics. Specifically in depth 00 - 10cm, the theorical model that better adjusted was the exponential; in depth 10 - 20cm, it was the spherical, and in depth 20 - 30cm it was the exponential. The carbon storage in depth 00-10cm had as na average 22.8ton C / ha-1, being the highest value of 42.9 ton C/ha-1, and the lowest value of 10.3 ton C/ha-1. In depth 10 - 20 cm, the average of carbon storage was 14.9 ton C/ha-1, being the highest value of 31.5 ton C/ha-1, and the lower value of 6.99 ton C/ha-1. In depths of 20 - 30cm, the average of carbon storage was of 11.45 ton C/há-1, being the highest value of 25.28 ton C/ha-1, and the lowest of 6.3 ton C/ha-1 The analyze results of carbon gás emissions as a whole, shows that the soil breath varied between 75.3 e 164.4 . mgC m-2 h-1 . Regard to N2O emissions, the average values to emissions varied between 8.85 and 51.94 \'mü\'gN m-2 h-1, while the absorption varied, between -1.32 e - 4.59 \'mü\'gN m-2 h-1. The results of average methane gas were between 4.63 e 31.51 mgC m-2 h-1, while the average oxidation values were between -5.41 e -22.79 mgC m-2 h-1

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

As pastagens são o principal uso da terra no mundo, ocupando dois terços de sua área agricultável e três quartos da área agricultável do Brasil. Quando bem manejadas, as pastagens possuem alta capacidade de estocar C no solo, porém podem perder até 50% do C do solo quando em avançado estágio de degradação. Os objetivos desse trabalho foram quantificar o potencial de sequestro de C e avaliar a dinâmica da matéria orgânica no solo em locais de conversão de pastagens degradadas para bem manejadas no Brasil. Para tanto, foram avaliadas as alterações dos estoques de C no solo nas pastagens do Brasil através de uma meta-análise, bem como os fatores de manejo e as taxas de variações do estoque de C no solo em diferentes status de pastagens. Em sete cronossequências situadas em Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) e Paraíso (TO), foram determinadas as alterações na quantidade e na qualidade da Matéria Orgânica do Solo (MOS). Foram determinados os estoques de C e N e as taxas de variação locais. A qualidade da MOS foi avaliada por meio de análise isotópica, fracionamento físico, Índice de Manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teor de C na Biomassa Microbiana (C-BM). Através da meta-análise, estimou-se que no Brasil os solos sob pastagens degradadas apresentam redução dos estoques de C de 0,13 Mg ha-1 ano-1. As pastagens nominais foram capazes de aumentar o estoque de C no solo, enquanto as pastagens melhoradas nem sempre mantiveram os estoques semelhantes aos da vegetação nativa. A recuperação das pastagens promove acúmulo de C no solo na faixa de 0,40 Mg ha-1 ano-1. O cumprimento da meta de recuperação dos 30 milhões de hectares de pastagens resultará no acumúlo de 12 Tg ha-1 ano-1 de C. A degradação das pastagens nos estados do Mato Grosso e Tocantins reduziu os estoques de C no solo numa faixa de -0,06 Mg ha-1 ano-1, enquanto a recuperação das mesmas proporcionou aumento de 0,12 Mg ha-1 ano-1. Nas pastagens avaliadas, cerca de 54% do C é originado das gramíneas cultivadas. A fração orgânica foi a mais sensível às Mudanças de Uso da Terra (MUT), promovendo diminuição dos estoques de C nessa fração. A implantação de pastagens tem impacto negativo na qualidade da MOS, com diminuição do IMC de até 70%. Contudo, se bem manejadas, o IMC das pastagens pode ser superior ao da vegetação nativa, como acontece quando a pastagem é consorciada com Pueraria spp. O C-BM e o grau de humificação não foram alterados após a implantação ou a recuperação das pastagens, não sendo bons indicadores de qualidade da MOS. As alterações dos estoques de C nas frações da MOS e o IMC foram os indicadores mais eficientes de alterações da qualidade da MOS em pastagens. As recuperação de pastagens degradadas promove aumento no estoque de C no solo e melhoria da qualidade da MOS. / Pastures are the main land use in the world, occupying two-thirds of the world\'s arable land and three quarters of agricultural areas of Brazil. When well-managed, pastures have a high capacity to store SOC, but they may lose up to 50 % of stock SOC when in an advanced stage of degradation. The objective of this work was to quantify the potential of carbon sequestration and to evaluate soil organic matter dynamics in the conversion of degraded pastures to well-managed in Brazil. We evaluated changes in stocks SOC in pastures in Brazil through a meta-analysis, determining the management factors and the rates of stocks SOC changes in different pasture status. In seven cronossequences located in Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) and Paraíso (TO) were determined the changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM). C and N stocks and rates of local variations were determined. The quality of the SOM was evaluated through isotopic analysis, physical fractionation, C management index (CMI), degree of humification (HFIL) and C content in microbial biomass (MB-C). Through the meta-analysis it was estimated that in Brazil degraded pastures present a reduction of stocks SOC of 0.13 Mg ha-1 year -1. Nominal pastures were able to increase stock SOC, while improved pastures did not always maintain stocks similar to native vegetation. The recovery of pastures promotes the accumulation of C in the soil at the rate of 0.40 Mg ha-1 year -1. Meeting the recovery goal of 30 million ha of pasture will result in the accumulation of 12 Tg C ha-1year -1. The degradation of pastures in the states of Mato Grosso and Tocantins reduces C stocks in the soil at a rate of 0.06 Mg C ha-1 year-1. While the recovery of degraded pastures has the potential to increase C stocks in the soil with rate of 0.12 Mg C ha-1 year-1. In the pastures evaluated, about 54% of the C originates from the cultivated grasses. The organic fraction was the most sensitive to LUC, promoting the decrease of C stocks in this fraction. Pasture implantation has a negative impact on SOM quality, with a reduction in the CMI of up to 70%; however, if managed well, the CMI of pastures may be higher than that of native vegetation. The MB-C and degree of humification were not altered after the implantation or the recovery of the pastures. Changes in C stocks in SOM fractions and CMI were the most efficient indicators of changes in SOM quality in pastures. The recovery of degraded pastures promotes an increase in C stock in the soil and an improvement in the quality of the MOS.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-11-14T17:13:45Z No. of bitstreams: 1 2013 - Celeste Queiroz Rossi.pdf: 1977299 bytes, checksum: ce171e08be0a2a7e0cf26ac08f9fbd2f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T17:13:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Celeste Queiroz Rossi.pdf: 1977299 bytes, checksum: ce171e08be0a2a7e0cf26ac08f9fbd2f (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / CAPES / The accelerated growth of agriculture produces a demand for opening and exploration of new areas. Through government incentives, the migration of sugar cane production reached the Cerrado biome, and this occupation provides a gradual vegetation coverage change. In this context, the aim of this study was to evaluate the effect of sugar cane burning prior to harvesting in the soil organic matter and organic phosphorus in the Goias State Cerrado region. This study was conducted in a chronosequence of 1, 5, 10 and 20 years with straw burning, and application of vinasse in the 20 years area, compared to native vegetation (Cerrado) and pasture areas. The study areas were located in Decal industrial plant in Rio Verde municipality, Goi?s State (Brazil). The soil was classified as an Oxisol with sandy loam texture. Soil samples were taken in pits up to 0.6 m depth. Total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), soil organic matter (SOM) physical and chemical fractionation, and isotopes 13C and 15N were analyzed. Phosphorus chemical fractionation, extracted with NaHCO3, H2SO4 and NaOH, spectroscopic carbon (13C NMR, UV-vis and FTIR) and phosporus (31P NMR) characterization were evaluated. The area with lowest usage time of straw burning had highest Ca and Mg and lowest P and K values. The smallest TOC stocks were observed at the 0-10 cm layer in the sugar cane systems with 1 and 5 years. In general, the highest values of 13C and 15N were observed in the pasture and the lowest values in the Cerrado, with intermediate values in the sugar cane systems. Land use change from Cerrado original vegetation to sugar cane systems resulted in 13C changes, promoting an accumulation of C4 derived carbon plants. Spectroscopic analysis of carbon (13C RMN, UV-vis and infrared) from humic acids carbon showed the same functional groups independent of cane burning harvesting time. At the 0-5 cm depth layer, the aliphatic and carboxylic compounds had the largest contribution compared to the aromatic compounds. The 31P NMR spectroscopy results showed that in the studied areas, the humic acids constitute a readily available source of organic P important for plant uptake, especially in the area that received vinasse. In the areas with 1 and 5 years of harvesting burning sugar cane, the decrease in the accumulation of recalcitrant organic P in the humic acids indicates the usage of the labile-P in the humic substances. / O crescimento acelerado da agricultura gera a necessidade da abertura e explora??o de novas fronteiras agr?colas. Com incentivos governamentais, essa migra??o do setor sucroalcooleiro atingiu o Cerrado, e esta ocupa??o proporciona uma gradativa mudan?a na cobertura vegetal. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da queima pr?via para a colheita da cana-de-a??car na mat?ria org?nica e f?sforo org?nico do solo no Cerrado goiano. Foi utilizada uma cronossequ?ncia de 1, 5,10 anos com queima e 20 com queima da palhada e aplica??o de vinha?a, ?rea sob vegeta??o nativa (Cerrado) e pastagem. As ?reas de estudo localizam-se na Usina Decal, em Rio Verde, estado de Goi?s. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho Distr?fico de textura franco arenosa. As amostras foram retiradas mediante a abertura de trincheiras at? 60 cm de profundidade. Foram analisados o carbono org?nico total (COT), nitrog?nio total (NT), fracionamento qu?mico e granulom?trico da MOS, 13C e 15N is?topos. A quantifica??o das fra??es de f?sforo foi obtida empregando-se extra??es com NaHCO3, H2SO4 e NaOH, al?m da caracteriza??o espectrosc?pica de carbono (RMN 13C, UV-vis?vel e infravermelho) e f?sforo (RMN 31P). O menor tempo de uso da queima da palhada acarretou em maiores teores de Ca e Mg e menores teores de P e K. Os menores estoques de COT foram verificados na camada de 0-10 cm nos sistemas de cana de 1 e 5 anos. De maneira geral, os maiores valores de 13C e 15N foram verificados na ?rea de pastagem e os menores na ?rea de Cerrado, com valores intermedi?rios para as ?reas de cana. A substitui??o da vegeta??o original de Cerrado para implanta??o de ?reas cultivadas com cana-de-a??car acarretou em mudan?as do 13C, promovendo um ac?mulo de carbono de plantas com ciclo fotossint?tico C4. As an?lises espectrosc?picas de carbono (RMN 13C, UV-v?sivel e infravermelho) dos ?cidos h?micos mostraram os mesmos grupos funcionais independente do tempo de colheita queimada da cana. Na camada de 0-5 cm, a maior contribui??o foi dos compostos alif?ticos e carbox?licos em rela??o aos compostos arom?ticos. Os resultados da espectroscopia de RMN 31P mostram que nas ?reas estudadas os ?cidos h?micos constituem uma reserva importante de P org?nico prontamente dispon?vel e fonte importante para nutri??o das plantas, principalmente na ?rea que recebeu vinha?a. J?, nas ?reas de 1 e 5 anos de cana queimada, a diminui??o do ac?mulo de P org?nico recalcitrante nos ?cidos h?micos indica utiliza??o do P-l?bil das subst?ncias h?micas.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a variabilidade espacial e temporal do carbono no solo produzindo um mapa, sobre esse tema para toda a área da Estação Experimental de Mogi Mirim (EE Mogi Mirim), juntamente com a análise dos fluxos dos gases de efeito estufa (CO2, N2O e CH4) e a relação desses dois fenômenos com as variáveis do solo nos diferentes usos da terra. Para se alcançar objetivo proposto com relação aos estoques de carbono e avaliação das variáveis do solo foi feita a coleta e o prepara das amostras nas profundidades de 00 até 30 cm, foi feito o georreferenciamento e determinação dos teores de carbono, densidade do solo, calculo dos estoques de carbono e determinação da cor do solo. Por sua vez para o estudo e entendimento dos fluxos dos gases de efeito estufa (GEE), comparou-se um talhão considerado sem perturbação (Talhão 41) e a partir desse talhão avaliou-se comparativamente em uma seqüência com ambientes com histórico de uso da terra representativo da área com manejos. Os fluxos dos gases CO2, N2O e CH4 foram medidos utilizando-se câmaras estáticas. Nos resultados obtidos foi aplicada a estatística descritiva clássica e geoestatistica para avaliar a freqüência e distribuição dos dados. Resultados relativos as variáveis do solo mostram que praticamente a grande maioria tende a diminuir com a profundidade (Ca, soma das bases, CTC, acidez potencial e carbono). Por sua vez o pH é sempre muito alto nas 3 camadas e a saturação por bases e o magnésio são muito baixos e permanecem inalterados em todas as profundidades. A variabilidade espacial dos estoques de carbono possui características isotrópicas. Especificamente na profundidade 00 - 10 cm, o modelo teórico que melhor se ajustou foi o exponencial, na profundidade 10 - 20 cm foi o esférico e na profundidade 20 - 30 cm foi o exponencial. Os estoque de C na profundidade 00 10 cm, tiveram como média 22.8 ton C/ ha-1, sendo o maior valor de 42.9 ton C/há-1 e o menor valor de 10.3 ton C/há-1. Na profundidade 10 - 20cm, a média do estoque de carbono foi de 14.9 ton C/há-1, sendo o maior valor de 31.5 ton C/há-1 e o menor valor de 6.99 ton C/há-1. Na profundidade 20 -30 cm, a média do estoque de carbono foi de 11.45 ton C/há-1, sendo o maior valor de 25.28 ton C/há-1 e o menor valor de 6.3 ton C/há-1. Os resultados das análises dos fluxos do gás carbônico, como um todo mostra que a respiração do solo variou entre 75.3 e 164.4mgC m-2 h-1. Relativo aos fluxos de N2O os valores médios para as emissões variaram entre 8,85 e 51,94 \'mü\'gN m-2 h-1, enquanto que a absorção variou, entre -1,32 e - 4,59 \'mü\'gN m-2 h-1. Os resultados dos fluxos do gás metano médio ficaram entre 4,63 e 31,51 mgC m-2 h-1, enquanto que os valores de oxidação média ficaram entre -5,41 e -22,79 mgC m-2 h-1 / The aim here is to evaluate the spacial and transient variability of carbon in soil, producing a map about this subject for all the area of the Experimental Station of Mogi Mirim (Estação Experimental de Mogi Mirim EE Mogi Mirim), with the emissions analyzes of greenhouse gases effect (CO2, N2O e CH4), and the relation between these phenomenon with the soil variables in different uses of the land. In order to reach the proposed objective related to the carbon storages, and the variable evaluation of the soil, a sample collect and preparation were made at a depth from 00 to 30cm. It was also made the georeferencial and the carbon levels determination, density of soil, the estimate of carbon storages, and the determination of soil color. The study and understanding of the greenhouse gas emissions (GGF), a área considered without disturbing, and from it a comparative evaluation in a sequence of environments with historical land use representative of the management area. The CO2, N2O and CH4 gas emissions were measured by using static chambers. In the results obtained, it was applied the classic statistic description and geostatistics to evaluate the frequency and the distribution of data. Results related to the soil variables show that the major trend to decrease, according to the depth (Ca, sum of bases, CTC, potential acidity, and carbon). On the contrary, the pH is always very high in 3 layers, and the saturation for bases and the magnesium are very low, maintaining unchangeable in all depths. The variability of the carbon storages have isotropic characteristics. Specifically in depth 00 - 10cm, the theorical model that better adjusted was the exponential; in depth 10 - 20cm, it was the spherical, and in depth 20 - 30cm it was the exponential. The carbon storage in depth 00-10cm had as na average 22.8ton C / ha-1, being the highest value of 42.9 ton C/ha-1, and the lowest value of 10.3 ton C/ha-1. In depth 10 - 20 cm, the average of carbon storage was 14.9 ton C/ha-1, being the highest value of 31.5 ton C/ha-1, and the lower value of 6.99 ton C/ha-1. In depths of 20 - 30cm, the average of carbon storage was of 11.45 ton C/há-1, being the highest value of 25.28 ton C/ha-1, and the lowest of 6.3 ton C/ha-1 The analyze results of carbon gás emissions as a whole, shows that the soil breath varied between 75.3 e 164.4 . mgC m-2 h-1 . Regard to N2O emissions, the average values to emissions varied between 8.85 and 51.94 \'mü\'gN m-2 h-1, while the absorption varied, between -1.32 e - 4.59 \'mü\'gN m-2 h-1. The results of average methane gas were between 4.63 e 31.51 mgC m-2 h-1, while the average oxidation values were between -5.41 e -22.79 mgC m-2 h-1

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-04-04T20:27:23Z No. of bitstreams: 2 Tese - Janaína de Moura Oliveira - 2015.pdf: 1868666 bytes, checksum: 5c342df236d2e6fc6f34b5b3a1245073 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-04-05T10:47:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Janaína de Moura Oliveira - 2015.pdf: 1868666 bytes, checksum: 5c342df236d2e6fc6f34b5b3a1245073 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T10:47:36Z (GMT). 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For the first study two areas under iCLF (iCLF1 and iCLF3, with one and three rows of Eucalyptus urograndis by hedgerow, respectively) were selected. They were cultivated in this system since 2009 in Nova Canaã do Norte, MT. A continuous pasture was used as reference. Soil samples were taken from eight layers (0.0 to 1.0 m) for the evaluation of the bulk density, texture, total C and N and δ¹³C. The second study was conducted in the Cerrado biome. The evaluated areas (Paddock 4 - P4 and Paddock 5 - P5 has been being managed in iCL since 2000. Bulk density and the organic matter content were determined for the 0.0-0.1 and 0.1-0.3 m layers. The CQESTR is a process based model which simulates the effect of climate, crop rotation and tillage management practices on SOC. The model was calibrated with P5 data and validated with P4 data. Its performance was evaluated using statistical regression analysis and the root mean square deviation (MSD). For the first study, the soil C stocks and isotopic composition were affected by the implementation of the iCLF system. The forest component was an important factor for soil C accumulation for both areas under iCLF. The N can be a limiting factor for C accumulation. We concluded that iCLF affected soil C and N stocks in the short term, however, longer iCLF deployment time would be necessary to elucidate the impact of iCLF in the long-term. In the second study model calibration was performed by adjusting the basic decomposition rate coefficient. The measured and simulated values were significantly correlated with an MSD of 2.11, indicating that the model captured spatial-temporal dynamics of SOC in the topsoil. However, CQESTR underestimated SOC for the 0,1-0,3 m layer, probably due to lack of site specific grass or crop root biomass and distribution data under tropical conditions. Additional calibration is required to improve prediction of SOC stabilization process in the subsoil layers of tropical soils. In the long term (20 years), for the superficial (0,0-0,1 m) soil layer, the model simulated C accumulation in iCL and C loss in soybean/corn grain production system independently of the use of zero-tillage or conventional tillage in either of these systems under Cerrado conditions. / Os sistemas de integração lavoura-pecuária (iLP) e integração lavourapecuária- floresta (iLPF) são apontados como potenciais acumuladores de carbono no solo. Entretanto, ainda há poucos estudos científicos que avaliaram a real contribuição desses sistemas de produção. O presente trabalho incluiu dois estudos para avaliação desses sistemas. O primeiro teve por objetivo avaliar a acumulação e a origem do carbono do solo em iLPF na região de transição dos biomas Cerrado-Amazônia; e o segundo estudo teve por objetivo calibrar e validar o modelo CQESTR para o ecossistema Cerrado bem como avaliar o efeito de práticas de manejo do solo, incluindo iLP e vários cenários no carbono orgânico do solo (COS) ao longo do tempo. Para o primeiro estudo foram selecionadas duas áreas sob iLPF (iLPF1 e iLPF3, sistemas com uma linha e três linhas de Eucalyptus urograndis por renque, respectivamente) cultivadas nesse sistema desde 2009 e uma pastagem no município de Nova Canaã do Norte, MT. Amostras de oito camadas (0,0-1,0 m) foram tomadas para avaliação da densidade, textura, teor de C e N total e δ¹³C. O segundo estudo foi conduzido no bioma Cerrado, em área que vem sendo manejada em iLP desde 2000. Foram avaliadas duas áreas, os Piquete 4 (P4) e Piquete 5 (P5). A densidade do solo e o teor de matéria orgânica foram determinados para as camadas 0,0-0,1 e 0,1-0,3 m. O CQESTR é um modelo de simulação de C baseado em processos que simula o efeito do clima, rotações de cultura e práticas de manejo no COS. O modelo foi calibrado com dados do P5 e validado com P4. Seu desempenho foi avaliado usando análise estatística de regressão e o desvio médio quadrático (MSD). No primeiro estudo, a composição isotópica do solo e os estoques de C foram afetados pela implantação do sistema iLPF. O componente florestal foi importante fator na acumulação de C em ambas as áreas sob iLPF. O N pode ser um fator limitante para a acumulação de C. Conclui-se que o iLPF afeta os estoques de C e N do solo no curto prazo, entretanto, novas avaliações com maior tempo de implantação do iLPF poderiam auxiliar na elucidação do comportamento desses elementos no sistema em longo prazo. No segundo estudo, a calibração do modelo foi realizada pelo ajuste do coeficiente da taxa de decomposição básica. Os valores simulados e medidos foram significativamente correlacionados com um MSD de 2,11, indicando que o modelo capturou satisfatoriamente a dinâmica temporal do COS na camada superficial. Entretanto, o CQESTR subestimou o COS para a camada subsequente 0,1-0,3 m, provavelmente devido às diferenças na biomassa e distribuição de raízes de gramíneas de clima tropical e temperado. Calibração adicional é requerida para melhorar a predição do COS e processos de estabilização nas camadas subsuperficiais de solos tropicais. Para a camada 0,0-0,1 m, em longo prazo (20 anos), o modelo simulou acumulação de C em iLP e decréscimo de C em sistema de produção com sucessão soja/milho, tanto sob plantio direto quanto preparo convencional em condições do Cerrado.

Com a entrada em vigor do Protocolo de Quioto, intensificam-se as expectativas pela regulamentação de um mercado de créditos de carbono. No caso de esses créditos terem sua origem em projetos de reflorestamento ou de florestamento, conforme previsto pelos chamados Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL), vem a ser fundamental o estabelecimento de uma metodologia para quantificação de estoques de carbono armazenados sob a forma de biomassa vegetal. Este trabalho propõe, como um método informatizado para cálculo de estoque de carbono em florestas, um conjunto de funcionalidades e um modelo de dados cadastrais totalmente integrados com um Sistema de Informações Geográficas de arquitetura aberta. A partir de mapas e imagens geo-referenciadas e com base em dados obtidos de pequenos transectos, o sistema calcula a quantidade total de carbono estocada em toda a floresta. Além de permitir apresentar esses resultados para diferentes agentes armazenadores de carbono, como, por exemplo, segmentos de floresta ou cada espécie vegetal, o sistema mantém registro histórico de dados dendrométricos, o que virá permitir a geração de gráficos de curvas de crescimento e, por conseguinte, estimativas futuras. / Increasing expectation for the carbon credit market regulamentation take place as a result of the Kyotos Protocol enforcement. In case of credits that come from reforestation or forestation projects, as foresseen under the Clean Development Mechanism (CDM), it is fundamental to establish a methodology for quantification of carbon stocks stored under the vegetal biomass form. This work proposes, as an informatizated method of forests carbon stocks calculation, a set of functionalities and a cadastre data model totally integrated with an open architeture of Geographyc Information System. Based on maps and images georeferenced on data basis provided by small transectos, the system calculates the total amount of carbon storages all over the forest. Besides allowing to present the results to different storing carbon agents, for instance, forests segments or each vegetal species, the system keeps historical register of dendrometrics data, which will make possible the generation of graphs, curves of growth and, therefore, future evaluation.