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Equações de biomassa e estoques de carbono de seis espécies em plantios mistos no noroeste do Mato GrossoRobortella, Henrique Simionato 16 March 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-03-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / During this time of discussion about global warming and climate change, environmental
restoration projects thought as a CO 2 sink in its plant biomass are essential in the fighting the
increasing concentration of global warming greenhouse gases. One very eficient method to
sequester atmosphere carbon is through reforestation and quantifying the resulting stands
carbon. This work aimed at developing biomass quantification techniques of differents tree
species, at understanding the within trees biomass carbon distribution and storage, at
identifying how different species allocate biologic energy produced by photosynthesis and at
assessing São Nicolau Farm reforestation potentiality. This reforestations were estabilished
within the Forestry Carbon Sink Project – a Peugeot/PSA initiative with the support of ONF,
UFMT and SEMA-MT. It concerns large scale forest plantations, recovering forests in 1.742
ha large old pastures with almost 50 forest species. To reach this goal, different allometric
models were tested, and specific equations were generated for the tree species Syzygium
cumini (L.) Skeels – Jambul, Cedrela odorata L. – Spanish Cedar, Tabebuia chrysotricha
(Mart. ex A.DC.) Standley – Golden Trumpet Tree, Tabebuia aurea (Manso) Benth. &
Hook.f. ex S.Moore – Caribbean Golden Trumpet Tree , Schinus terebinthifolius Raddi –
Brazilian Peppertreee and Ceiba speciosa (A.St.-Hil.) Ravenna – Silk Floss Tree. Allometric
models for all the six species together were also tested. Different independent variables were
evaluated: DBH, total height, trunk’s height and canopy width against total biomass. Ten
specimens per species, with minimum DAP of 10 cm and age between 7 and 10 years, were
felled to collect the samples and the weight from each compartment (leaves, thin branches,
thick branches, stem and roots) were measured. Each compartment's moisture content,
density, nitrogen and carbon content was determined. The biomass equations were applied to
the farm's Anual Forestry Inventary, and then the biomass total stock was quantified for six
species in the reforestation. A biomass-carbon conversion factor was calculated based upon
their carbon content, so to quantify the species carbon stock (in CO 2 -equivalent). Among the
results it was found that the best total biomass equations for the species were based on the
model B=a·DBH b (power function). Carbon content means were, generally, similar both
within compartments and within species, except for S. terebinthifolius, whose carbon content
was larger. The general mean carbon content was 47,2% of the biomass. After analysing the
compartment's C/N ratio it was found low values for leaves, followed by thin branches and
the highest values in stems and thick braches. The stocks of total biomass and carbon of the
six species, which represents 11.72% of total basal area of the 10 years old reforestation and
1,742 ha, were, respectively, 3.798 t and 1.799 t. Each species biomass was assessed for its
distribution on tree compartments, and three distinct behaviors were indentified between the
six species. Some species allocated biomass preferencially in the canopy, others in the wood,
and, this last group, secondarilly in canopies or roots. Finally, hypothetic situations of pure
stands of the species were created, to be possible to compare their biomass per hectare with
pure stands of the most commonly used planted species. The species S. cumini and S.
terebinthifolius presented the best stocks per unit area. The conclusion is that the 10 years old
reforestation these species stocks only 5% of total tropical forest biomass, and the main stocks
is related to the species Syzygium cumini and Schinus terebinthifolius. Different effects of the
tested independent variables on the specific equations and different tree architectures among
species were also identified. / Em tempos de discussões sobre o aquecimento global e mudanças climáticas, projetos de
restauração ambiental que visam a fixação do CO 2 atmosférico na biomassa vegetal são
essenciais no combate ao aumento da concentração de gases de efeito estufa. Um método
bastante eficiente para seqüestrar o carbono da atmosfera é por meio de reflorestamentos e
quantificação da biomassa e do carbono destes estandes. Os objetivos deste trabalho foram
desenvolver técnicas de quantificação da biomassa de diferentes espécies arbóreas,
compreender a distribuição e armazenagem do carbono dentro da biomassa das árvores,
identificar como as diferentes espécies alocam a bioenergia produzida pela fotossíntese e
avaliar o potencial dos reflorestamentos da Fazenda São Nicolau. Tais reflorestamentos foram
realizados no âmbito do Projeto Poço de Carbono – uma iniciativa da Peugeot/PSA com o
apoio da ONF, UFMT e SEMA-MT. Trata-se de plantios florestais em grande escala, com
1.742 ha de pastagens antigas reflorestadas com quase 50 espécies florestais. Para alcançar o
objetivo, foram testados diferentes modelos alométricos, e geradas equações específicas das
espécies arbóreas Syzygium cumini (L.) Skeels – Jamelão, Cedrela odorata L. – Cedro-rosa,
Tabebuia chrysotricha (Mart. ex A.DC.) Standley – Ipê-amarelo-cascudo, Tabebuia aurea
(Manso) Benth. & Hook.f. ex S.Moore – Ipê-amarelo, Schinus terebinthifolius Raddi –
Aroeira e Ceiba speciosa (A.St.-Hil.) Ravenna – Paineira. Também foram testados modelos
alométricos que englobassem todas as seis espécies. Foram avaliadas diferentes variáveis
independentes: DAP, altura total, altura de fuste e largura de copa, em relação à variável
dependente: biomassa total. Na coleta das amostras, foram derrubados 10 indivíduos por
espécie, com DAP mínimo de 10 cm e idades entre 7 e 10 anos, e mensurados o peso de cada
um dos compartimentos (folhas, galhos finos, galhos grossos, troncos e raizes). Os
compartimentos tiveram determinado seu teor de umidade, densidade e teores de carbono e
nitrogênio. As equações de biomassa foram aplicadas ao Inventário Florestal Anual (2009) da
Fazenda, e então foi quantificado o estoque de biomassa total das seis espécies no
reflorestamento. A partir dos teores de carbono foi calculado o fator de conversão biomassa-
carbono, para quantificação dos estoques de carbono (em CO 2 -equivalente) das espécies.
Foram encontrados como resultados as melhores equações de biomassa total para as espécies
baseadas no modelo B=a·DAP b (power function). As médias do teor de carbono foram, no
geral, semelhantes entre compartimentos e entre espécie, com exceção da espécie S.
terebinthifolius, que apresentou teor de carbono maior que as outras. A média geral de teor de
carbono foi 47,2% da biomassa. Foi analisada a relação C/N dos compartimentos e
encontrados baixos valores nas folhas, seguido de galhos finos e raízes e, os maiores valores
nos troncos e galhos grossos. Os estoques de biomassa e carbono das seis espécies, que
correspondem a 11,72% da área basal de todo reflorestamento de 10 anos e 1.742 ha, foram,
respectivamente, 3.798 t e 1.799 t. As espécies foram também avaliadas quanto a distribuição
da biomassa nos compartimentos e foram identificados três diferentes comportamentos entre
as seis espécies, havendo aquelas que priorizam a alocação da biomassa na copa, e outras na
madeira, e estas últimas, secundariamente na copa ou raízes. Por último foram criadas
situações hipotéticas de plantio puro das espécies para que pudessem ser avaliadas quanto aos
estoques de biomassa por hectare e comparadas com plantios puros de espécies mais
comumente usadas. As espécies S.cumini e S. terebinthifolius apresentaram os melhores
estoques por unidade de área. Concluiu-se que o reflorestamento de 10 anos das espécies
estoca apenas 5% da biomassa total da floresta, sendo as principais estocadoras as espécies
Syzygium cumini e Schinus terebinthifolius. Também foram identificadas diferentes
arquiteturas entre as espécies e diferentes efeitos das variáveis independentes testadas sobre as
equações específicas.
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Estoques de carbono em sistemas agroflorestais de cacaueiro como subsídios a políticas de serviços ambientaisPEREIRA NETO, João Augusto January 2012 (has links)
Cocoa Agroflorestry Systems (AFS) of the BR-230 road in addition to being an alternative to the recovery of deforested and degraded areas of the Amazon are able to integrate forest and agriculture providing environmental services such as the maintenance of biodiversity, the water cycle and the carbon stocks. However, the economic logic of market of cocoa does not take into consideration the market failures, especially not internalize the positive externalities of environmental services, mainly cocoa Agroforestry systems carbon of the BR-230 road. Therefore, the farmer is not compensated for this effort in maintaining the environmental service carbon in your activity. Thus, in this paper we present a compensation mechanism with a methodology for the REDD to productive activities from the study of the Marginal Private Cost and Marginal Private Benefit of the cocoa market in the Satate of Pará, using parameters of the productive activity of cocoa AFSs of the BR-230 road, as the Carbon stocked in time to compose the Socioenvironmental Benefit. This Socioenvironmental Benefit is composed by the Productivity of the activity, the value of Carbon Stocked and primarily by the Carbon Stocked in time of cocoa AFSs for a period of thirty years. As a result of the study we have the the Socioenvironmental Benefit tool to solve the problems of market failure for the deployment of REDD to the farmers of AFS, this compensation mechanism is based on a Positive Socioenvironmental Externality policy justified by Pigouviana Tax. Therefore, the compensation mechanism presents a vision of integration between the social, economic and environmental dimensions as different logic to farmers of AFSs of transamazonian highway that promotes benefits for conservation and preservation without deforestation and without degradation to which the farmer to keep perpetuating the conservation allowing an increase in income of farmers in the period where there is greater activity cost and no revenue return and in the last years as a form of investment for a renewal of the area in use with a new planting or maintenance of an old area or new area deployment of AFS. Thus, this compensation mechanism is an important factor in the financing of a new development model of Amazon with a REDD policy. / Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) de cacaueiro da BR-230 além de ser uma alternativa para a recuperação de áreas desmatadas e degradadas da Amazônia são capazes de integrar floresta e agricultura proporcionando serviços ambientais como a manutenção da biodiversidade, o ciclo da água e o estoque de carbono. Porém, a lógica econômica do mercado de cacau não leva em consideração as falhas de mercado, sobretudo não internaliza as externalidades positivas dos serviços ambientais, principalmente o carbono dos Sistemas Agroflorestais de cacaueiro da BR-230. Portanto, o produtor rural não é compensado por este esforço em manter o serviço ambiental carbono em sua atividade. Assim, neste trabalho apresentamos um mecanismo de compensação com uma metodologia para o REDD para atividades produtivas a partir do estudo do Custo Marginal Privado e do Benefício Marginal Privado do mercado de cacau do Estado do Pará e, usando parâmetros da atividade produtiva dos SAFs de cacaueiro da BR-230, como o Carbono Estocado no Tempo para compor o Benefício Socioambiental. Este Benefício Socioambiental é composto pela Produtividade da Atividade, Valor do Carbono Estocado e primordialmente pelo Carbono Estocado no Tempo dos SAFs de cacaueiro para um período de trinta anos. Do estudo resultou a ferramenta do Benefício Socioambiental para solucionar os problemas da falha de mercado para a implantação do REDD para o produtor rural da SAF, mecanismo de compensação baseado na política de externalidade socioambiental positiva justificado pela Taxa Pigouviana. Portanto, o mecanismo de compensação apresenta uma visão de integração entre as dimensões social, econômica e ambiental como lógica diferente para os produtores rurais de SAFs da rodovia Transamazônica que promove benefícios para a conservação e preservação sem desmatamento e sem degradação para que o produtor continue perpetuando a conservação possibilitando um acréscimo na renda do produtor rural no período onde há maior custo da atividade e nenhuma receita de retorno e, nos últimos anos como forma de investimento de uma renovação da área em uso com um novo plantio ou com a manutenção de uma área antiga ou implantação de nova área de SAF. Desta forma, este mecanismo de compensação é um importante fator no financiamento de um novo modelo de desenvolvimento da Amazônia com uma política de REDD.
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Estoques e fluxos de carbono e nitrogênio acima e abaixo do solo em fragmentos de Floresta Atlântica no sul do Brasil / Stocks and fluxes of carbon and nitrogen above- and belowground in fragments of the southern Brazilian Atlantic forestSilva, Jéssica Caroline dos Santos 25 August 2017 (has links)
Florestas tropicais tem um papel relevante nos ciclos globais do carbono e nitrogênio. A Floresta Atlântica é um bioma tropical ameaçado da América do Sul, de imensa complexidade estrutural, mas ainda pouco investigado quanto ao seu funcionamento. Neste contexto, o objetivo principal desse estudo foi investigar a estrutura da floresta através da quantificação da biomassa viva acima do solo e da queda anual de folhas. Paralelamente, as concentrações de carbono e nitrogênio foram determinadas no solo, e na vegetação, permitindo a determinação de estoques e fluxos desses elementos em áreas de diferentes fitofisionomias localizadas nas escarpas da Serra do Mar, na costa nordeste do Estado de Santa Catarina, sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Joinville, onde a temperatura média anual é de 20°C e a precipitação média acumulada anualmente é de aproximadamente 2200 mm. Os sítios amostrais foram estabelecidos em elevações de 200 m anm (Submontana) e 800 m anm (Montana) Em cada área, quatro parcelas de aproximadamente 0,25 ha foram delimitadas, e, então, foram determinadas a estrutura florestal, biomassa acima e abaixo do solo (viva e morta) e produção de serrapilheira. Concentração e composição isotópica de carbono e nitrogênio em cada compartimento (folhas, tronco, serrapilheira e solo) foram determinadas e usadas para converter biomassa em estoques e fluxos desses elementos, e compreender as complexas interações dentro desses ecossistemas. A AGLB foi de aproximadamente 300 Mg.ha-1 na floresta Submontana e 380 Mg.ha-1 na floresta Montana, AGDB, por sua vez, foi de 6,8 e 6,6 Mgoha-1 e BGB (raízes) foi de 54 e 66 Mg.ha -1, respectivamente. Não foi encontrada diferença significativa entre a produção de serrapilheira entre as fitofisionomias, sendo encontrada uma produção média de 6,4 Mg.ha-1 ano-1 na floresta Submontana e 6,9 Mg.ha-1 ano-1 na Montana. As folhas foram o componente majoritário da serrapilheira, contribuindo com ~68% em ambas as áreas. Os estoques totais de carbono e nitrogênio foram significativamente maiores na fitofisionomia Montana, aumentando de 208 MgC.ha-1 para 390 MgC.ha-1 e de 7 MgN.ha-1 para 16 MgN.ha-1, respectivamente. Fluxos de carbono e nitrogênio via serrapilheira nas florestas Submontana e Montana foram, respectivamente, igual a 3,0 e 3,2 Mg.ha-1 e de 0,12 e 0,14 Mg.ha-1. Valores de ?13C em cada compartimento foram similares entre as áreas, e típico de plantas que seguem o ciclo fotossintético C3. Conforme esperado, um enriquecimento em 13C e 15N ao longo do perfil do solo foi encontrado em ambas as áreas. Valores de ?15N foram maiores em folhas, serrapilheira e solo na floresta Submontana, possivelmente devido à maior disponibilidade de nitrogênio neste sítio; e/ou ao baixo tempo de residência do solo e serrapilheira empobrecida em 15N no sítio Montana. De maneira geral, posições latitudinal (em termos de disponibilidade de luz) e altitudinal (em termos de precipitação e temperatura) foram determinantes na composição, alocação e dinâmica do carbono e nitrogênio nestes ecossistemas / Tropical evergreen forests have a key role in the global carbon and nitrogen cycles. The Atlantic Forest is a vanishing South American tropical biome of immense structural complexity. The structure and functioning of these forests are relatively unknown. In this context, the main objective of this study was to investigate the forest structure by estimating aboveground live biomass (AGLB), belowground biomass (BGB) and litterfall. The determination of carbon and nitrogen concentrations in soils and vegetation allowed to quantify stocks and fluxes of these two elements. Four 0.25 ha-plots were established in two elevations (200 m asl and 800 m asl) in forests located on the slopes of the Serra do Mar, on the northeast coast of the State of Santa Catarina, southern Brazil. The sampling areas are located in the municipality of Joinville. The historical average annual temperature is 20°C and rainfall is approximately 2200 mm. The AGLB varied along the sites from approximately 300 Mg.ha-1 (submontane) to 380 Mgoha-1 (montane), AGDB varied from 6.8 to 6.6 Mgoha-1 and BGB (roots) varied from 54 to 66 Mg.ha -1, respectively. . The average litterfall production of 6.4 Mg.ha-1 ano-1 and 6.9 Mg.ha-1 ano-1 were found in the submontante and montane study sites, respectively. Leaves were the major component of litterfall contributing ~68% in both sites. Total carbon and nitrogen stocks were higher in the montane site. Total carbon stock (AGLB + BGB) increased from 208 Mg.ha-1 in the submontane site to 390 Mg.ha-1 in the montane. While, total nitrogen stock increased from 7 Mg.ha-1 to 16 Mg.ha-1, respectively. Fluxes of carbon and nitrogen via litterfall in the submontane and montane site varied from 3.0 to 3.2 Mg.ha-1 and from 0.12 to 0.14 Mg.ha-1, respectively. ?13C values in each compartment were similar between the two sites, and representative of C3 plants. As expected, there was an enrichment of ?13C and ?15N values in depth in each studied site. ?15N values where higher in leaves, litter and soil of the submontane site, possibly due higher nitrogen availability in this site; or low residence time of soil and depleted 15N in litterfall of the montane site. Overall, latitutinal (in terms of light availability) and altitudinal (in tems of precipitation and temperature) position were determinant in the nitrogen and carbon composition, allocation and dynamics in these ecosystems
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Estoques e fluxos de carbono e nitrogênio acima e abaixo do solo em fragmentos de Floresta Atlântica no sul do Brasil / Stocks and fluxes of carbon and nitrogen above- and belowground in fragments of the southern Brazilian Atlantic forestJéssica Caroline dos Santos Silva 25 August 2017 (has links)
Florestas tropicais tem um papel relevante nos ciclos globais do carbono e nitrogênio. A Floresta Atlântica é um bioma tropical ameaçado da América do Sul, de imensa complexidade estrutural, mas ainda pouco investigado quanto ao seu funcionamento. Neste contexto, o objetivo principal desse estudo foi investigar a estrutura da floresta através da quantificação da biomassa viva acima do solo e da queda anual de folhas. Paralelamente, as concentrações de carbono e nitrogênio foram determinadas no solo, e na vegetação, permitindo a determinação de estoques e fluxos desses elementos em áreas de diferentes fitofisionomias localizadas nas escarpas da Serra do Mar, na costa nordeste do Estado de Santa Catarina, sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Joinville, onde a temperatura média anual é de 20°C e a precipitação média acumulada anualmente é de aproximadamente 2200 mm. Os sítios amostrais foram estabelecidos em elevações de 200 m anm (Submontana) e 800 m anm (Montana) Em cada área, quatro parcelas de aproximadamente 0,25 ha foram delimitadas, e, então, foram determinadas a estrutura florestal, biomassa acima e abaixo do solo (viva e morta) e produção de serrapilheira. Concentração e composição isotópica de carbono e nitrogênio em cada compartimento (folhas, tronco, serrapilheira e solo) foram determinadas e usadas para converter biomassa em estoques e fluxos desses elementos, e compreender as complexas interações dentro desses ecossistemas. A AGLB foi de aproximadamente 300 Mg.ha-1 na floresta Submontana e 380 Mg.ha-1 na floresta Montana, AGDB, por sua vez, foi de 6,8 e 6,6 Mgoha-1 e BGB (raízes) foi de 54 e 66 Mg.ha -1, respectivamente. Não foi encontrada diferença significativa entre a produção de serrapilheira entre as fitofisionomias, sendo encontrada uma produção média de 6,4 Mg.ha-1 ano-1 na floresta Submontana e 6,9 Mg.ha-1 ano-1 na Montana. As folhas foram o componente majoritário da serrapilheira, contribuindo com ~68% em ambas as áreas. Os estoques totais de carbono e nitrogênio foram significativamente maiores na fitofisionomia Montana, aumentando de 208 MgC.ha-1 para 390 MgC.ha-1 e de 7 MgN.ha-1 para 16 MgN.ha-1, respectivamente. Fluxos de carbono e nitrogênio via serrapilheira nas florestas Submontana e Montana foram, respectivamente, igual a 3,0 e 3,2 Mg.ha-1 e de 0,12 e 0,14 Mg.ha-1. Valores de ?13C em cada compartimento foram similares entre as áreas, e típico de plantas que seguem o ciclo fotossintético C3. Conforme esperado, um enriquecimento em 13C e 15N ao longo do perfil do solo foi encontrado em ambas as áreas. Valores de ?15N foram maiores em folhas, serrapilheira e solo na floresta Submontana, possivelmente devido à maior disponibilidade de nitrogênio neste sítio; e/ou ao baixo tempo de residência do solo e serrapilheira empobrecida em 15N no sítio Montana. De maneira geral, posições latitudinal (em termos de disponibilidade de luz) e altitudinal (em termos de precipitação e temperatura) foram determinantes na composição, alocação e dinâmica do carbono e nitrogênio nestes ecossistemas / Tropical evergreen forests have a key role in the global carbon and nitrogen cycles. The Atlantic Forest is a vanishing South American tropical biome of immense structural complexity. The structure and functioning of these forests are relatively unknown. In this context, the main objective of this study was to investigate the forest structure by estimating aboveground live biomass (AGLB), belowground biomass (BGB) and litterfall. The determination of carbon and nitrogen concentrations in soils and vegetation allowed to quantify stocks and fluxes of these two elements. Four 0.25 ha-plots were established in two elevations (200 m asl and 800 m asl) in forests located on the slopes of the Serra do Mar, on the northeast coast of the State of Santa Catarina, southern Brazil. The sampling areas are located in the municipality of Joinville. The historical average annual temperature is 20°C and rainfall is approximately 2200 mm. The AGLB varied along the sites from approximately 300 Mg.ha-1 (submontane) to 380 Mgoha-1 (montane), AGDB varied from 6.8 to 6.6 Mgoha-1 and BGB (roots) varied from 54 to 66 Mg.ha -1, respectively. . The average litterfall production of 6.4 Mg.ha-1 ano-1 and 6.9 Mg.ha-1 ano-1 were found in the submontante and montane study sites, respectively. Leaves were the major component of litterfall contributing ~68% in both sites. Total carbon and nitrogen stocks were higher in the montane site. Total carbon stock (AGLB + BGB) increased from 208 Mg.ha-1 in the submontane site to 390 Mg.ha-1 in the montane. While, total nitrogen stock increased from 7 Mg.ha-1 to 16 Mg.ha-1, respectively. Fluxes of carbon and nitrogen via litterfall in the submontane and montane site varied from 3.0 to 3.2 Mg.ha-1 and from 0.12 to 0.14 Mg.ha-1, respectively. ?13C values in each compartment were similar between the two sites, and representative of C3 plants. As expected, there was an enrichment of ?13C and ?15N values in depth in each studied site. ?15N values where higher in leaves, litter and soil of the submontane site, possibly due higher nitrogen availability in this site; or low residence time of soil and depleted 15N in litterfall of the montane site. Overall, latitutinal (in terms of light availability) and altitudinal (in tems of precipitation and temperature) position were determinant in the nitrogen and carbon composition, allocation and dynamics in these ecosystems
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Padrão de distribuição espacial do carbono arbóreo-arbustivo em duas áreas de savana em RoraimaMariana Souza da Cunha 26 August 2010 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar o
padrão de distribuição do carbono/biomassa das espécies arbóreo-arbustivas presentes em duas áreas de savana no município de Boa Vista em Roraima, Água Boa (AB) e Monte Cristo (MC), em função dos atributos químicos e físicos do solo. A metodologia consistiu em fazer um levantamento fitossociológico em parcelas
permanentes estabelecidas nas duas áreas e, com isso, estimar a biomassa e o estoque de carbono dos indivíduos arbóreo-arbustivos pelo método indireto / The objective of this study was to determine the distribution
pattern of carbon/biomass of species of trees and schrubs in two savanna areas in the municipality Boa Vista, Roraima, Água Boa (AB) and Monte Cristo (MC), according to the soils chemical and physical characteristics. Methodology consisted in a phytosociological survey in permanent plots established in the two areas, thus estimating the biomass and carbon stock of the tree and schrub specimens by indirect method
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Estoques e indicadores de carbono em cerradão e cerrado Stricto Sensu / Stocks and indicators of carbon in cerrado and cerrado sensu strictoSILVEIRA, Jeanete 01 September 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-09-01 / The climate on the Planet has always been natural oscillations throughout its existence, but the anthropogenic contributions of greenhouse gases also change the composition of the atmosphere, affecting climate. Climatologists have found acceleration of global warming, because of the human s actions. Conversely, photosynthetic organisms, the processes of growth absorb atmospheric carbon, storing it in its components. The native Cerrado among the various environmental services offers, assimilates atmospheric carbon and store it in their biomass and soil, contributing to the mitigation of global warming. Forest planting and maintaining vegetation cover, contribute to the mitigation of global warming, then can generate tradable credits in the Carbon Market. Establishing indicators of the carbon stocks is one point key in generation process carbon credits. This work researched of carbon s stocks in plant biomass and soil, as well as their indicators, seeking greater clarity of what happens with the carbon throughout the soil profile and between two types of vegetation in the Cerrado biome: cerradão and cerrado sensu stricto. We studied three areas of each of thouse faces. We obtained biomass carbon stocks by direct determination in the field, then determining the matter content of kiln-dried, and subsequent calcination at 550°C by using samples of each part of a plant. The results were grouped either by depth or height , and also by the plant compartments such as roots, liter, herbaceous material, trunk, branches, leaves, fruits and others. The total stocks of carbon, considering both total plant biomass as carbon in the soil are 906,25 Mg ha-1 in cerradão and 419,04 Mg ha-1 in cerrado stricto sensu, providing relationship 2,2:1. The stocks of total soil carbon obtained by elemental analyzer, to a depth of 2 m, are of 258,68 Mg ha -1 in cerradão and 271,25 Mg ha-1 in cerrado stricto sensu. This was not statistically different in both environments. However, the carbon stocks of biomass above and below ground, are from 647,57 to 147,79 Mg ha-1 in cerradão and cerrado stricto sensu, has a ratio of 4,4:1. Comparing the carbon stocks of above-ground biomass with the stocks in underground plant biomass, the relationships are 3,52:1 in cerradão and 2,04:1 cerrado stricto sensu. Soil samples were taken at depth along the soil profile, having been developed as indicators for carbon stock: clay content (TA), bulk density (BD), particle density (PD), macro and micro ( MA and MI), index of aggregate stability (IEA), percentage of soil aggregate with size between 2-4 mm (SBP), total carbon soil stocks (ECTS), of by the method of elemental analyzer, organic carbon soil by the Walkley-Black (ECOS), content of nitrogen (N), carbon storage in roots from 0,65 to 2,5 cm (ECR), belowground biomass carbon stocks (ECBVS), total carbon soil stocks and belowground biomass carbon stocks combined (ECTS+BVS). The variance analysis of these indicators measured, has shown that: the total soil carbon stocks (ECTS), organic soil carbon stocks (ECOS), carbon stocks in roots with diameters from 0,65 to 2,5 cm (ECR ) and content of the total nitrogen stoks of soil (N) in addition to presenting differences in depth, also presented significant differences between the environments and interaction environment and depth. Stand out among the others and can compose set of methodologies appropriate to local projects forest carbon credits in the Cerrado region. / O clima no Planeta sempre apresentou oscilações naturais ao longo de sua existência, mas as contribuições antropogênicas de gases de efeito estufa também modificam a composição
da atmosfera, afetando o clima. Estudiosos do clima constataram aceleração do aquecimento global, devido à ação humana. Em sentido inverso, organismos fotossintéticos, nos processos de crescimento, absorvem e armazenam carbono atmosférico. O Cerrado nativo, dentre os vários serviços ambientais que oferece, assimila carbono atmosférico e o armazena na biomassa vegetal e no solo, contribuindo na
mitigação do aquecimento global. Plantios florestais e a manutenção de cobertura vegetal, por contribuírem na mitigação do aquecimento global, podem gerar créditos negociáveis no mercado de carbono. O estabelecimento de indicadores dos fluxos e estoques de carbono é um dos pontos chaves no processo de geração de créditos de carbono. Esse trabalho pesquisou os estoques de carbono na biomassa vegetal e no solo, bem como seus indicadores, visando maior clareza do que ocorre com o carbono ao longo do perfil de solo e entre dois tipos de vegetação do bioma Cerrado: cerradão e cerrado stricto sensu. Foram estudadas 3 áreas de cada uma dessas fisionomias. Os teores de carbono foram obtidos a partir da quantificação da biomassa vegetal por determinação direta em campo, seguida da determinação do teor de matéria seca em estufa, e posterior calcinação a 550ºC, de amostras representativas de cada material vegetal. Os resultados da biomassa vegetal foram agrupados tanto por profundidade ou altura estudada, quanto por compartimentos vegetal como: raízes, liter, material herbáceo, tronco, galhos, folhas e frutos. Os estoques totais de carbono, considerando a biomassa vegetal e o carbono total no solo foram de 906,25 Mg ha -1 em cerradão e 419,04 Mg ha -1 em cerrado stricto sensu, proporcionando a relação de 2,2:1. Os estoques de carbono total do solo, obtidos por analisador elementar, até a
profundidade de 2 m, foram de 258,68 Mg ha -1 em cerradão e 271,25 Mg ha-1 em cerrado stricto sensu, não sendo estatisticamente diferentes nos dois ambientes. No entanto, os estoques de carbono da biomassa vegetal, acima e abaixo do solo, de 647,57 Mg ha -1 para cerradão e 147,79 Mg ha -1 para cerrado stricto sensu, apresentaram uma relação de 4,4:1. Ao se comparar os estoques de carbono da biomassa vegetal acima do solo com os estoques de carbono da biomassa vegetal subterrânea, as relações são de 3,52:1 no
cerradão e 2,04:1 no cerrado stricto sensu. Foram tomadas amostras de solo em profundidade, ao longo do perfil do solo, tendo sido determinados: teor de argila (TA), densidade do solo (DS), densidade de partículas (DP), macro e microporosidade (MA e MI), índice de estabilidade de agregados (IEA), percentagem de agregados com tamanho
entre 2 a 4 mm (PAS), estoques de carbono total do solo pelo método do analisador elementar (ECTS), estoques de carbono orgânico do solo, pelo método Walkley-Black (ECOS), teor de nitrogênio (N), estoque de carbono nas raízes entre 0,65 a 2,5 cm (ECR), estoques de carbono da biomassa vegetal subterrânea (ECBVS), estoques de carbono total do solo agrupado aos estoques da biomassa vegetal subterrânea (ECTVS). A análise de variância desses indicadores demonstrou que: os estoques de carbono total do solo (ECTS); estoques de carbono orgânico do solo (ECOS); estoques de carbono nas raízes com diâmetro entre 0,65 a 2,5 cm (ECR) e teor de nitrogênio total do solo (N) além de
apresentarem diferenças em profundidade, apresentaram diferenças significativas entre os ambientes e na interação ambiente e profundidade. Se destacam dentre os demais e podem compor conjunto de metodologias locais apropriadas a projetos de créditos de carbono florestal, na região do Cerrado.
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Soil engineering by macroinvertebrates: controls on soil organic matter storage across land use change / Macroinvertebrados e os processos de engenharia do solo: controles sobre a estocagem de matéria orgânica do solo em áreas com mudanças no uso da terraFranco, André Luiz Custódio 20 May 2015 (has links)
Globally land use change (LUC) with increasing in land use intensity has led to a decrease in soil organic matter (SOM). The reduction of soil C stock across LUC has been accompanied by a destabilization of soil structure and increases the soil erosion susceptibility. The destabilized soil structure is also concomitant with a loss of soil biodiversity and in particular, soil macroinvertebrate community. The focus of this dissertation is the effect of LUC with increasing in land use intensity on soil macrofauna, aggregation and SOM allocation. We hypothesized that LUC reduces soil macrofaunal biodiversity and consequently decreases soil engineering processes, resulting in destabilization of soil structure and impairing the ability of soil to physically protect SOM from decomposition inside stable aggregates, finally leading to depleted SOC stocks across LUC. In order to test these hypotheses, we conducted a field survey in 3 chronosequences of land use comprising native vegetation (NV), pasture (PA), and sugarcane crop (SC) in Central-Southern Brazil. This land use sequence provides a gradient of land use intensity and is projected to add 6.4 Mha of new sugarcane areas in Brazil by 2021. At each sampling point soil blocks of 25 X 25 cm and 5 x 5 cm to 10 cm depth were simultaneously collected from 0-10 cm, 10-20 cm, and 20-30 cm soil layers, for macrofauna isolation and aggregate fractionation, respectively. Within a radius of 6 meters around each sampling point, 12 subsamples were also collected from the same soil layers, and combined for total soil C and N concentration. An average reduction of 89% in the density of the soil macrofaunal community was observed when SC replaces PA, and a loss of 39% in the diversity of macrofauna groups. Our findings showed that, over a range of soil textures (16 - 66% clay), such biodiversity loss was strongly correlated with the destabilization of soil structure across LUC, whereas soil texture was not so. These observations consistently indicate that the abundance of detritivore soil animals, especially earthworms and termites, may be a significant predictor of soil structure transformations across LUC in tropical environments. Moreover, the sharp reduction in the abundance of earthworms was strongly positively correlated with the decrease in intra macroaggregate-associated C. As a result, after more than 20 years of sugarcane crop there were losses of 40 and 35% of C and N stocks, respectively, resulting in a rate of C emission of 1.3 Mg ha-1 yr-1. This C loss primarily occurred in the macroaggregate-associated C, as a result of the faster macroaggregate turnover under SC. In summary, the results presented here provide a mechanistic explanation as to why there is soil C depletion when increasing land use intensity in tropical soils: the huge reduction in the abundance of soil engineering invertebrates after LUC impair the ability of soil to physically protect SOM from decomposition inside stable aggregates, and therefore it is a primary mechanism controlling the soil C stocks\' depletion across LUC. / Globalmente mudanças no uso da terra (MUT) com o aumento da intensidade de uso do solo têm levado a uma diminuição da matéria orgânica do solo (MOS). A redução do estoque de C do solo após MUT tem sido acompanhada por uma desestabilização da estrutura do solo e aumento da susceptibilidade a erosão. A desestabilização da estrutura também é concomitante com a perda da biodiversidade do solo e, em particular, da comunidade de macroinvertebrados do solo. O foco deste trabalho é o efeito de MUT com aumento na intensidade de uso do solo sobre a macrofauna do solo, agregação e alocação da MOS. Nossa hipótese é que MUT reduz a diversidade da macrofauna do solo e, conseqüentemente, diminui os processos de engenharia de solo, resultando na desestabilização da estrutura do solo e prejudicando a capacidade do solo para proteger fisicamente a MOS da decomposição dentro de agregados estáveis, finalmente levando a redução dos estoques de C após MUT. Foi realizada uma pesquisa em 3 cronosseqüências de uso da terra que compreendem vegetação nativa (NV), pastagem (PA), e cana-de-açúcar (CA) na região Centro-Sul do Brasil. Esta MUT fornece um gradiente de intensidade de uso do solo e é projetada para adicionar 6,4 Mha de novas áreas de CA no Brasil até 2021. Em cada ponto de amostragem de solo blocos de 25 x 25 cm e 5 x 5 cm a 10 cm de profundidade foram coletados simultaneamente das camadas 0-10 cm, 10-20 cm e 20-30 cm de solo, para isolamento da macrofauna e fracionamento de agregados, respectivamente. Foi observada uma redução média de 89% na densidade da comunidade da macrofauna quando CA substitui PA, e uma perda de 39% da diversidade de grupos. Nossos resultados mostraram que, em um intervalo de texturas do solo (16-66% de argila), tal perda de biodiversidade foi fortemente correlacionada com a desestabilização da estrutura do solo após MUT. Estas observações indicam consistentemente que a abundância de animais detritívoros, especialmente minhocas e cupins, pode ser um preditor significativo de transformações da estrutura do solo em MUT. Além disso, a forte redução na abundância de minhocas foi fortemente e positivamente correlacionada com a diminuição do C alocado intra macroagregados. Como resultado, após mais de 20 anos de cultura de CA houve perdas de 40 e 35% dos estoques de C e N, respectivamente, resultando em uma taxa de emissão de C de 1,3 Mg ha-1 ano-1. Esta perda de C ocorreu principalmente no C associado aos macroagregados, como um resultado da reciclagem mais rápida dos macroagregados sob CA. Em resumo, os resultados aqui apresentados fornecem uma explicação mecanicista a respeito de porque há esgotamento do C do solo quando aumenta-se a intensidade de uso do solo em ambientes tropicais: a enorme redução na abundância de invertebrados \"engenheiros do solo\" após MUT prejudica a capacidade do solo para proteger fisicamente a MOS da decomposição dentro de agregados estáveis, e, portanto, é um mecanismo primário controlando a redução dos estoques de C no solo relacionada a MUT.
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Estoques de carbono do solo na mudança de uso da terra para o cultivo de cana-de-açúcar na região Centro Sul do Brasil / Soil carbon stock as result of land use change under sugarcane cultivation in South Central region of BrazilMello, Francisco Fujita de Castro 18 December 2012 (has links)
O Brasil se destaca como o maior produtor de cana-de-açúcar do planeta. Como resultado do aumento da demanda de açúcar e etanol, cerca de 4 milhões de hectares foram convertidos em áreas de cana-de-açúcar nos últimos 10 anos. Espera-se que outros 6 milhões de hectares sejam convertidos nos próximos 10 a 20 anos para suprir a demanda nacional de derivados dessa cultura. Estas modificações podem ocasionar a emissão de gases do efeito estufa, resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica do solo, o que pode levar a dívida de carbono. Por outro lado, a substituição de áreas degradadas pelo cultivo da cana-de-açúcar pode acarretar no incremento dos estoques de carbono dos solos promovendo o sequestro de carbono. O principal objetivo foi proceder a metodologia proposta pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) da Organização das Nações Unidas para avaliar o impacto ocasionado pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar sobre a matéria orgânica do solo e seu resultado em emissão de CO2 ou em sequestro de carbono. O total de 142 situações de campo foram avaliadas na região Centro Sul do Brasil, onde a cana-de-açúcar vem substituindo outros usos da terra gerando o total de 6318 amostras de solo que foram analisadas considerando as três principais conversões existentes para cana-de-açúcar no país: i) Cerrado; ii) Pastagens e iii) Áreas de cultivo anual. Os resultados obtidos indicam o decréscimo dos estoques de carbono dos solos quando o cultivo de cana-de-açúcar substitui o cerrado e áreas de pastagens, e promove o incremento quando áreas de culturas anuais são substituídas. Os fatores de mudança de uso da terra referente ao período de 20 anos após a conversão de cerrado para cana-de-açúcar referente às camadas 0-30 cm, 0-50 cm e 0-100 foram respectivamente 0,79 (±0,04), 0,86 (±0,04) e 0,94 (±0,04). Para a conversão de pastagens para o cultivo de cana-de-açúcar, os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 0,91 (±0,04), 0,94 (±0,04) e 0,98 (±0,04), e para a conversão de áreas de cultivo anual os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 1,20 (±0,18), 1,20 (±0,18) e 1,21 (±0,18). O período de compensação da dívida de carbono gerada foi estimado entre 3,5 a 6,3 anos considerando a substituição de cerrado, 1 a 2 anos para áreas convertidas de pastagens e zero para áreas oriundas de cultivo anual, onde não foi observada dívida de carbono. Espera-se que os resultados gerados por este trabalho de pesquisa possam subsidiar os tomadores de decisão como forma de desenvolver políticas apropriadas para a expansão do cultivo da cana de açúcar na região Centro Sul do Brasil promovendo desenvolvimento com baixo impacto ao meio ambiente / Brazil figures as the major sugarcane producer in the world and as result of increasingly demand for sugar and ethanol about 4 millions of hectares were converted into sugarcane systems on last 10 years and others 6 millions of hectares are expected to be converted in next 10 to 20 years. This modification can increase greenhouse gas emissions as result of soil organic matter decomposition and lead to a carbon debt. The aim of this research paper was to perform the IPCC\'s Tier 2 approach to evaluate the impact of sugarcane expansion over the soil organic matter, and their results in CO2 emissions or soil carbon sequestration. A total of 142 field situations were studied in South-Central Brazil where sugarcane substituted other land uses, providing 79 comparison pairs and 6,318 soil samples that were analyzed considering three major conversions to sugarcane: i) Cerrado (Brazilian savannah); ii) Pastures; iii) Annual Cropland (maize or soybean). Our results indicate the decrease of soil carbon stocks when sugarcane overcomes cerrado and pastures, and an increase when annual cropland is replaced. The land use change impact factors after 20 years of conversion from cerrado to sugarcane for 0-30 cm, 0-50 cm and 0-100 cm layers were respectively 0.79 (±0.04), 0.86 (±0.04) and 0.94 (±0.04). For sugarcane replacing pastures the impact factors were 0.91 (±0.04), 0.94 (±0.04) and 0.98 (±0.04), and for the conversion from annual agriculture impact factors were 1.20 (±0.18), 1.20 (±0.18) and 1.21 (±0.18). The repay time for the carbon debt was estimated in 3.5 to 6.3 years considering the substitution of cerrado, 1 to 2 years for areas coming from pastures and zero for areas coming from cropland, where no carbon debt was found. We expect that results of this research paper can subsidize appropriate policies for sugarcane expansion in South-Central Brazil, promoting development with a lower environmental impact
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Estoques de carbono do solo na mudança de uso da terra para o cultivo de cana-de-açúcar na região Centro Sul do Brasil / Soil carbon stock as result of land use change under sugarcane cultivation in South Central region of BrazilFrancisco Fujita de Castro Mello 18 December 2012 (has links)
O Brasil se destaca como o maior produtor de cana-de-açúcar do planeta. Como resultado do aumento da demanda de açúcar e etanol, cerca de 4 milhões de hectares foram convertidos em áreas de cana-de-açúcar nos últimos 10 anos. Espera-se que outros 6 milhões de hectares sejam convertidos nos próximos 10 a 20 anos para suprir a demanda nacional de derivados dessa cultura. Estas modificações podem ocasionar a emissão de gases do efeito estufa, resultantes principalmente da decomposição da matéria orgânica do solo, o que pode levar a dívida de carbono. Por outro lado, a substituição de áreas degradadas pelo cultivo da cana-de-açúcar pode acarretar no incremento dos estoques de carbono dos solos promovendo o sequestro de carbono. O principal objetivo foi proceder a metodologia proposta pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) da Organização das Nações Unidas para avaliar o impacto ocasionado pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar sobre a matéria orgânica do solo e seu resultado em emissão de CO2 ou em sequestro de carbono. O total de 142 situações de campo foram avaliadas na região Centro Sul do Brasil, onde a cana-de-açúcar vem substituindo outros usos da terra gerando o total de 6318 amostras de solo que foram analisadas considerando as três principais conversões existentes para cana-de-açúcar no país: i) Cerrado; ii) Pastagens e iii) Áreas de cultivo anual. Os resultados obtidos indicam o decréscimo dos estoques de carbono dos solos quando o cultivo de cana-de-açúcar substitui o cerrado e áreas de pastagens, e promove o incremento quando áreas de culturas anuais são substituídas. Os fatores de mudança de uso da terra referente ao período de 20 anos após a conversão de cerrado para cana-de-açúcar referente às camadas 0-30 cm, 0-50 cm e 0-100 foram respectivamente 0,79 (±0,04), 0,86 (±0,04) e 0,94 (±0,04). Para a conversão de pastagens para o cultivo de cana-de-açúcar, os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 0,91 (±0,04), 0,94 (±0,04) e 0,98 (±0,04), e para a conversão de áreas de cultivo anual os fatores de impacto de mudança de uso da terra foram 1,20 (±0,18), 1,20 (±0,18) e 1,21 (±0,18). O período de compensação da dívida de carbono gerada foi estimado entre 3,5 a 6,3 anos considerando a substituição de cerrado, 1 a 2 anos para áreas convertidas de pastagens e zero para áreas oriundas de cultivo anual, onde não foi observada dívida de carbono. Espera-se que os resultados gerados por este trabalho de pesquisa possam subsidiar os tomadores de decisão como forma de desenvolver políticas apropriadas para a expansão do cultivo da cana de açúcar na região Centro Sul do Brasil promovendo desenvolvimento com baixo impacto ao meio ambiente / Brazil figures as the major sugarcane producer in the world and as result of increasingly demand for sugar and ethanol about 4 millions of hectares were converted into sugarcane systems on last 10 years and others 6 millions of hectares are expected to be converted in next 10 to 20 years. This modification can increase greenhouse gas emissions as result of soil organic matter decomposition and lead to a carbon debt. The aim of this research paper was to perform the IPCC\'s Tier 2 approach to evaluate the impact of sugarcane expansion over the soil organic matter, and their results in CO2 emissions or soil carbon sequestration. A total of 142 field situations were studied in South-Central Brazil where sugarcane substituted other land uses, providing 79 comparison pairs and 6,318 soil samples that were analyzed considering three major conversions to sugarcane: i) Cerrado (Brazilian savannah); ii) Pastures; iii) Annual Cropland (maize or soybean). Our results indicate the decrease of soil carbon stocks when sugarcane overcomes cerrado and pastures, and an increase when annual cropland is replaced. The land use change impact factors after 20 years of conversion from cerrado to sugarcane for 0-30 cm, 0-50 cm and 0-100 cm layers were respectively 0.79 (±0.04), 0.86 (±0.04) and 0.94 (±0.04). For sugarcane replacing pastures the impact factors were 0.91 (±0.04), 0.94 (±0.04) and 0.98 (±0.04), and for the conversion from annual agriculture impact factors were 1.20 (±0.18), 1.20 (±0.18) and 1.21 (±0.18). The repay time for the carbon debt was estimated in 3.5 to 6.3 years considering the substitution of cerrado, 1 to 2 years for areas coming from pastures and zero for areas coming from cropland, where no carbon debt was found. We expect that results of this research paper can subsidize appropriate policies for sugarcane expansion in South-Central Brazil, promoting development with a lower environmental impact
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Soil engineering by macroinvertebrates: controls on soil organic matter storage across land use change / Macroinvertebrados e os processos de engenharia do solo: controles sobre a estocagem de matéria orgânica do solo em áreas com mudanças no uso da terraAndré Luiz Custódio Franco 20 May 2015 (has links)
Globally land use change (LUC) with increasing in land use intensity has led to a decrease in soil organic matter (SOM). The reduction of soil C stock across LUC has been accompanied by a destabilization of soil structure and increases the soil erosion susceptibility. The destabilized soil structure is also concomitant with a loss of soil biodiversity and in particular, soil macroinvertebrate community. The focus of this dissertation is the effect of LUC with increasing in land use intensity on soil macrofauna, aggregation and SOM allocation. We hypothesized that LUC reduces soil macrofaunal biodiversity and consequently decreases soil engineering processes, resulting in destabilization of soil structure and impairing the ability of soil to physically protect SOM from decomposition inside stable aggregates, finally leading to depleted SOC stocks across LUC. In order to test these hypotheses, we conducted a field survey in 3 chronosequences of land use comprising native vegetation (NV), pasture (PA), and sugarcane crop (SC) in Central-Southern Brazil. This land use sequence provides a gradient of land use intensity and is projected to add 6.4 Mha of new sugarcane areas in Brazil by 2021. At each sampling point soil blocks of 25 X 25 cm and 5 x 5 cm to 10 cm depth were simultaneously collected from 0-10 cm, 10-20 cm, and 20-30 cm soil layers, for macrofauna isolation and aggregate fractionation, respectively. Within a radius of 6 meters around each sampling point, 12 subsamples were also collected from the same soil layers, and combined for total soil C and N concentration. An average reduction of 89% in the density of the soil macrofaunal community was observed when SC replaces PA, and a loss of 39% in the diversity of macrofauna groups. Our findings showed that, over a range of soil textures (16 - 66% clay), such biodiversity loss was strongly correlated with the destabilization of soil structure across LUC, whereas soil texture was not so. These observations consistently indicate that the abundance of detritivore soil animals, especially earthworms and termites, may be a significant predictor of soil structure transformations across LUC in tropical environments. Moreover, the sharp reduction in the abundance of earthworms was strongly positively correlated with the decrease in intra macroaggregate-associated C. As a result, after more than 20 years of sugarcane crop there were losses of 40 and 35% of C and N stocks, respectively, resulting in a rate of C emission of 1.3 Mg ha-1 yr-1. This C loss primarily occurred in the macroaggregate-associated C, as a result of the faster macroaggregate turnover under SC. In summary, the results presented here provide a mechanistic explanation as to why there is soil C depletion when increasing land use intensity in tropical soils: the huge reduction in the abundance of soil engineering invertebrates after LUC impair the ability of soil to physically protect SOM from decomposition inside stable aggregates, and therefore it is a primary mechanism controlling the soil C stocks\' depletion across LUC. / Globalmente mudanças no uso da terra (MUT) com o aumento da intensidade de uso do solo têm levado a uma diminuição da matéria orgânica do solo (MOS). A redução do estoque de C do solo após MUT tem sido acompanhada por uma desestabilização da estrutura do solo e aumento da susceptibilidade a erosão. A desestabilização da estrutura também é concomitante com a perda da biodiversidade do solo e, em particular, da comunidade de macroinvertebrados do solo. O foco deste trabalho é o efeito de MUT com aumento na intensidade de uso do solo sobre a macrofauna do solo, agregação e alocação da MOS. Nossa hipótese é que MUT reduz a diversidade da macrofauna do solo e, conseqüentemente, diminui os processos de engenharia de solo, resultando na desestabilização da estrutura do solo e prejudicando a capacidade do solo para proteger fisicamente a MOS da decomposição dentro de agregados estáveis, finalmente levando a redução dos estoques de C após MUT. Foi realizada uma pesquisa em 3 cronosseqüências de uso da terra que compreendem vegetação nativa (NV), pastagem (PA), e cana-de-açúcar (CA) na região Centro-Sul do Brasil. Esta MUT fornece um gradiente de intensidade de uso do solo e é projetada para adicionar 6,4 Mha de novas áreas de CA no Brasil até 2021. Em cada ponto de amostragem de solo blocos de 25 x 25 cm e 5 x 5 cm a 10 cm de profundidade foram coletados simultaneamente das camadas 0-10 cm, 10-20 cm e 20-30 cm de solo, para isolamento da macrofauna e fracionamento de agregados, respectivamente. Foi observada uma redução média de 89% na densidade da comunidade da macrofauna quando CA substitui PA, e uma perda de 39% da diversidade de grupos. Nossos resultados mostraram que, em um intervalo de texturas do solo (16-66% de argila), tal perda de biodiversidade foi fortemente correlacionada com a desestabilização da estrutura do solo após MUT. Estas observações indicam consistentemente que a abundância de animais detritívoros, especialmente minhocas e cupins, pode ser um preditor significativo de transformações da estrutura do solo em MUT. Além disso, a forte redução na abundância de minhocas foi fortemente e positivamente correlacionada com a diminuição do C alocado intra macroagregados. Como resultado, após mais de 20 anos de cultura de CA houve perdas de 40 e 35% dos estoques de C e N, respectivamente, resultando em uma taxa de emissão de C de 1,3 Mg ha-1 ano-1. Esta perda de C ocorreu principalmente no C associado aos macroagregados, como um resultado da reciclagem mais rápida dos macroagregados sob CA. Em resumo, os resultados aqui apresentados fornecem uma explicação mecanicista a respeito de porque há esgotamento do C do solo quando aumenta-se a intensidade de uso do solo em ambientes tropicais: a enorme redução na abundância de invertebrados \"engenheiros do solo\" após MUT prejudica a capacidade do solo para proteger fisicamente a MOS da decomposição dentro de agregados estáveis, e, portanto, é um mecanismo primário controlando a redução dos estoques de C no solo relacionada a MUT.
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