Grandes esforços têm sido empreendidos para preservar recursos naturais e desenvolver sistemas de produção agrícola mais sustentáveis, reduzindo o uso de fertilizantes. Uma das alternativas ao uso de fertilizantes nitrogenados na agricultura são os inoculantes com bactérias diazotróficas. Os micro-organismos diazotróficos mais estudados para produção de inoculantes são os simbiontes noduladores de leguminosas. Para outros grupos de plantas, os diazotróficos mais utilizados são assimbióticos. Estudos conduzidos na Mata Atlântica e na Amazônia tem mostrado que a fixação biológica de nitrogêncio (FBN) assimbiótica associada a filosfera pode contribuir com aportes de N significativos, e que esses biomas podem abrigar uma grande diversidade de bactérias diazotróficas, sendo ambientes apropriados para prospectar diazotróficos eficientes para o uso na agricultura. O objetivo deste trabalho foi isolar novos genótipos de bactérias diazotróficas assimbióticas da filosfera e serapilheira de espécies arbóreas da floresta Amazônica, e estimar suas taxas de FBN e de síntese de ácido indolacético in vitro, bem como identificar taxonomicamente os isolados considerados mais promissores para uso biotecnológico. Bactérias diazotróficas de vida-livre foram isoladas da filosfera e serapilheira de três espécies arbóreas (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia e Chamaecrista xinguensis), e cultivadas em meio isento de N. Um total de 86 isolados foram obtidos. A taxa de fixação de nitrogênio foi estimada para todos os isolados, através do ensaio de redução de acetileno (ARA), pelo complexo nitrogenase. Para todos os isolados, também foi determinada a taxa de produção de ácido indolacético (AIA), na presença de L-triptofano. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott e pelo teste de Duncan (p<0,05), através do software estatístico R. Os isolados que apresentaram as maiores taxas de redução de acetileno e de síntese de AIA foram identificados através do sequenciamento parcial do gene rRNA 16S. Cerca de 84,8% dos isolados apresentaram atividade de nitrogenase in vitro, e o teste estatístico desmonstrou não haver diferenças significativas entre as taxas de redução de acetileno entre os isolados, exceto o isolado 10RF, o qual apresentou uma taxa de redução de acetileno maior do que a dos demais isolados (p<0,05). Todos os isolados produziram AIA in vitro, e houve diferenças significativas na síntese de AIA entre os isolados, e quanto origem dos mesmos. Isolados bacterianos de Amphirrox longifolia sintetizaram mais AIA in vitro, em comparação aos isolados das outras duas espécies arbóreas. Cerca de 22% dos isolados apresentaram taxas de fixação de nitrogêncio maiores que 0.025ng N &mu;g-1 h-1, e 20% dos isolados produziram mais de 21,87 &mu;g/mL-1 de AIA. 21 isolados, considerados promissores para uso agrícola (fixadores de N e produtores de AIA), foram identificados através do sequenciamento do gene rRNA 16S, e afiliados aos gêneros Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium e Stenotrophomonas. Aproximadamente 71 % dos isolados considerados promissores para promoverem o crescimento de plantas foram isolados da filosfera, indicando ser este um ambiente propício à prospecção de bactérias diazotróficas promotoras de crescimento de plantas. / Great efforts have been made to preserve natural resources and develop more sustainable agricultural production systems, reducing the use of fertilizers. One of the alternatives to the use of nitrogen fertilizers in agriculture is the use of inoculants with diazotrophic bacteria. The most studied diazotrophic microorganisms for the production of inoculants are nodule-forming symbionts of legumes. For other groups of plants, the most used diazotrophs are asymbiotic. Several studies in the Atlantic and Amazon forests have shown that the biological nitrogen fixation (BNF) associated with the phyllosphere may contribute with significant N inputs, and that these biomes can harbor a great diversity of diazotrophic bacteria, making them important environments for the prospection of efficient diazotrophs for agricultural use. The objective of this work was to isolate new genotypes of asymbiotic diazotrophic bacteria from the phyllosphere and litter of tree species of the Amazon forest, and to estimate their rates of BNF and indoleacetic acid biosynthesis in vitro, as well as to identify taxonomically the most promising isolates for biotechnological use. Asymbiotic diazotrophic bacteria were isolated from the phyllosphere and litter of three tree species (Rinorea pubiflora, Amphirrhox longifolia and Chamaecrista xinguensis), and cultivated in N-free medium. A total of 86 isolates were obtained. The nitrogen fixation rate was estimated for all isolates measuring the nitrogenase activity by the acetylene reduction assay (ARA). The rates of indoleacetic acid (IAA) production in the presence of L-tryptophan was also determined for all isolates. The data obtained were submitted to analysis of variance and the means were compared by the Scott-Knott test and the Duncan test (p<0.05) using the statistical software R. The isolates showing the highest rates of acetylene reduction and IAA biosynthesis were identified through the partial sequencing of the 16S rRNA gene. Approximately 84.8% of the isolates were positive for nitrogenase activity in vitro, and the statistical analyses showed that there were no significant differences between the acetylene reduction rates among the isolates, except the isolate 10RF, which showed a higher acetylene reduction rate than the other isolates (p<0.05). All isolates produced IAA in vitro, and there were significant differences in the biosynthesis rates among the isolates, as well as regarding the origin of the isolate. Bacterial isolates from Amphirrox longifolia synthesized higher amounts of IAA in vitro as compared to the isolates from the other two tree species. Approximately 22% of the isolates showed nitrogen fixation rates greater than 0.025 ng N &mu;g-1 h-1, and 20% of the isolates produced more than 21.87 &mu;g mL-1 of IAA. 21 isolates, considered promising for agricultural use (N-fixers and IAA producers), were identified by sequencing the 16S rRNA gene, and affiliated to the genera Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia, Citrobacter, Rhizobium and Stenotrophomonas. Approximately 71% of the isolates considered promising to promote plant growth were isolated from the phyllosphere, suggesting that this environment is propitious to the prospection of diazotrophic plant growth promoting bacteria.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-04T17:31:07Z No. of bitstreams: 1 TESE_Viviane Figueiredo Souza versão final.pdf: 1973892 bytes, checksum: 8b1ac31fbe25c8a6584e68f8e3b8ff71 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T17:31:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_Viviane Figueiredo Souza versão final.pdf: 1973892 bytes, checksum: 8b1ac31fbe25c8a6584e68f8e3b8ff71 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O nitrogênio (N) é um elemento imprescindível para todos os organismos do nosso planeta, entretanto o composto nitrogenado mais abundante, o gás dinitrogênio (N2), é assimilável apenas por poucos micro-organismos. Isso torna o N limitante, refletindo na sua disponibilização via mineralização de matéria orgânica (MO) e a nitrificação, que produzem amônio (NH4+) e nitrato (NO3-), respectivamente. Em solos, esses processos são regulados por fatores como conteúdo de MO e água no solo, pH e temperatura. Em ecossistemas florestais, tropicais e boreais, esses processos são muito relevantes e ainda pouco estudados, principalmente em áreas de floresta secundária sob influência de manejo. A mudança de uso do solo causa alterações na ciclagem e disponibilidade do N, nos fatores reguladores, e na emissão de óxido nitroso (N2O), um gás de efeito estufa. Padrões de recuperação florestal são bastante distintos entre diferentes florestas tropicais, como visto para floresta de Mata Atlântica e Amazônica, com taxas de mineralização em florestas jovens (10 anos) muito elevadas na Amazônia (20,9 μg N g-1 SWD d-1) e mais baixas na Mata Atlântica (3,2 μg N g-1 SWD d-1). Já a nitrificação teve um padrão semelhante, com baixas taxas em ambas as florestas jovens (0,6 6,8 μg N g-1 SWD d-1 na Mata Atlântica e Amazônia, respectivamente), o que indica uma ciclagem de N conservativa, evitando perdas via emissão de gás e lixiviação de NO3-. Entretanto, a emissão de N2O em área de restauração na Mata Atlântica foi maior do que na pristina (22 e 2,5 μg N2O-N g-1 SWD h-1, respectivamente) devido à maior temperatura do solo que estimula os processos microbianos produtores de N2O. Em termos de floresta pristina, a taxa de nitrificação foi bastante distinta entre a floresta de Mata Atlântica e Amazônica (0,08 e 15,9 μg N2O-N g-1 SWD h-1, respectivamente). Isso evidencia os diferentes fatores reguladores de cada região tropical, como regime de chuvas, composição vegetal, tipos de solo, etc. Em florestas boreais, foi visto que o conteúdo de MO e água do solo e o pH do solo são os principais reguladores, limitando a disponibilidade de N em florestas bem drenadas dominadas por coníferas, em comparação com florestas pouco drenadas dominadas por turfa. Dessa forma, verificamos que a mineralização e, principalmente, a nitrificação, são processos muito relevantes no controle de N, e mesmo em ecossistemas diferentes, os fatores reguladores muitas vezes são os mesmos. Isso evidencia a necessidade de mais estudos acerca da dinâmica do N nesses ambientes, principalmente em florestas em restauração / Nitrogen (N) is an essential element for all organisms; however, the most abundant nitrogen compound, dinitrogen (N2), is assimilable only by a few microorganisms. This makes N limiting, which reflects in its availability via organic matter (OM) mineralization and nitrification, which produce ammonium (NH4+) and nitrate (NO3-), respectively. In soils, these processes are regulated by factors such as OM and soil water content, pH and temperature. In forest ecosystems, tropical and boreal, these processes are very relevant and still poorly understood, especially in secondary forest previously deforested. The land use change causes alterations in cycling and availability of N, regulating factors, and emission of nitrous oxide (N2O), a greenhouse gas. Forest recovery patterns are quite distinct among different rainforests, as seen for Atlantic and Amazon rainforest, with very high levels of mineralization in young forests (10 years) in Amazonia (20.9 μg N2O-N g-1 SWD h-1) and low in the Atlantic Forest (3.2 μg N2O-N g-1 SWD h-1). Nitrification had a similar pattern between them, with low rates in both young forests (0.6 and 6.8 μg N2O-N g-1 SWD h-1 in the Atlantic and Amazon forest, respectively), indicating a conservative N cycling, avoiding losses through gas emission and NO3- leaching. However, the N2O emission in restoration area in the Atlantic Forest was higher than in pristine (22 and 2.5 μg N2O-N g-1 SWD h-1, respectively) due to the higher soil temperature, which stimulates microbial production of N2O. In terms of pristine forest, the nitrification rate was very different between the Atlantic forest and Amazonian forest (0.08 and 15.9 μg N2O-N g-1 SWD h-1, respectively), showing the different regulatory factors of each tropical region, such as rainfall regime, vegetal composition, soil types, etc. In boreal forests, OM, soil water content and soil pH were the main regulators, limiting the availability of N in conifer-dominated well-drained forests compared to peat-dominated poorly drained forests. In this way, we verified that mineralization and, mainly, nitrification are very relevant processes in the control of N, and even in extremely different ecosystems, the regulating factors are often the same. This evidences the need for more studies about N dynamics in these environments, especially in restoration forests

O entendimento dos processos hídricos do solo, tais como infiltração, drenagem, e disponibilidade de água para as plantas, necessita do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representado pela curva de retenção de água no solo (CRA). No entanto, a determinação da CRA demanda tempo e possui um custo relativo alto. Uma alternativa é sua determinação através de modelos que estimam a CRA a partir de alguns atributos de fácil determinação, chamados funções de pedotransferência (FPT). A finalidade desse trabalho foi quantificar os efeitos da mudança do uso do solo sobre os atributos físicos e hídricos no Sudeste do Estado do Pará. Utilizou-se o banco de dados do Projeto Serviços ecossistêmicos e sustentabilidade das paisagens agrosilvipastoris da Amazônia Oriental, para obter dados de textura (areia, silte e argila), densidade do solo (Ds), carbono orgânico (CO), pH, capacidade de troca de cátions (CTC) e, as vezes, as CRA. Primeiramente, foram avaliadas 16 FPT existentes na literatura; 8 FPT paramétricas, que estimam os parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten e 8 FPT pontuais, que estimam a umidade em potenciais específicos de água no solo. Posteriormente, buscando maior capacidade preditiva das FPT, através da técnica de regressão múltipla, desenvolveu-se uma FPT utilizando os atributos do solo mensurados no projeto. As melhores FPT foram utilizadas para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten nos sítios onde não havia CRA medida. Através desta extrapolação, avaliou-se o efeito da mudança de uso do solo sobre a distribuição dos tamanhos de poros, utilizando-se análise de componentes principais (ACP). Dentre as FPT testadas, as que apresentaram melhor resultado foram as FPT propostas por Tomasella et al. (2000), no entanto, a avaliação de desempenho realizada mostrou resultados não satisfatórios. Por outro lado, os resultados apresentados pela FPT desenvolvida neste trabalho alcançaram boa capacidade preditiva dos parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten (1980). A ACP possibilitou identificar uma grande variabilidade entre os atributos medidos e estimados dos solos. Devido a esta variabilidade, não foram detectadas diferenças marcantes nos atributos dos solos em função do uso. Para isso, faz-se necessário estudos complementares, aumentando a escala e/ou classes de solo. / The understanding of soil water attributes, such as infiltration, drainage, solute movement and water availability for plants, needs the knowledge of the relationship between water content and soil matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the determination of the SWRC demands considerable time and has a relatively high cost. An alternative is to model its determination using pedotransfer functions (PTF) that calculate the SWRC parameters using easily obtainable soil attributes. The aim of this study was to use PTF to quantify the effects of changing land use on soil hydro-physical attributes at three locations in southern Pará. The database obtained in the project \"Ecosystem services and sustainable agroforestry landscapes in Eastern Amazonia\" was used in order to obtain soil texture data (sand, silt and clay), bulk density (Bd), organic carbon (OC), pH, cation exchange capacity (CEC) and the SWRC. First, 16 PTF found in the literature were evaluated (8 estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model and 8 to estimate soil moisture at specific matric potentials). Later, aiming at a greater predictive ability, a PTF was developed using the technique of multiple regression and the soil attributes determined in the project. The best PTF were used to estimate the model parameters of van Genuchten (1980) at the locations where there was no SWRC data. These results were used to determine the changes in pore distribution due to land use using principal component analysis (PCA). These changes were also associated with changes in content of OC and Bd using multivariate analysis. Of the FPT found in the literature the one that showed the best performance was the FPT developed by Tomasella et al. (2000), however, the evaluation performed showed poor results when the data was extrapolated to the locations where no SWRC were determined. The results presented by the FPT developed in this work showed a better efficiency in determining the SWRC in the locations that did not have this information. The PCA analysis performed on this data identified a large variability among the measured and estimated soil attributes. Because of this variability, there were no marked differences in soil attributes depending on land use. For this, more detailed studies are necessary at a increasing scale and/or at the soil class level.

Esta tese analisa a produção de biodiesel de soja no país e sua relação com o desmatamento da Floresta Amazônica. Tem como referência o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB), criado em 2004 pelo Governo federal para promover a inserção de biodiesel ao diesel comum. A principal matéria-prima utilizada para atender a produção de biodiesel é a soja que vem se expandindo pelo país desde 1970. Sua cultura iniciou-se no Sul do país e avançou para a região central e, gradativamente, para o norte do Brasil, principalmente por meio de latifúndios monocultores mecanizados. A área de progresso da fronteira agrícola tem substituído o bioma local a Floresta Amazônica , o que tem sido motivo de preocupação diante do desmatamento exagerado e da perda da biodiversidade. O norte do estado do Mato Grosso apresentou um alto crescimento de produção de soja, que se expande pelas localidades degradadas pela criação de gado, as quais avançam sobre a Floresta. O objetivo deste trabalho foi discutir a produção do biodiesel no Brasil, no intuito de averiguar a questão ambiental, econômica e estratégica da inserção desse biocombustível no mercado brasileiro. Analisou-se a competência das políticas públicas estabelecidas a partir do PNPB, no que concerne a assegurar a sustentabilidade socioambiental do programa brasileiro de biodiesel e elaborou-se um Zoneamento Agroecológico do município de Sinop, localizado no norte do Mato Grosso, que tem produção de soja consolidada e é a interface entre o crescimento agropecuário e a Floresta Amazônica. Busca-se verificar a eficácia dessa ferramenta como instrumento de análise no que se refere aos diagnósticos ambientais. Foi averiguado que há incentivos governamentais para a expansão e a produção agrícola latifundiária no país por meio de recursos oferecidos ao setor, subsídios e flexibilização das leis ambientais, que promovem maior desmatamento da Floresta, sem preocupação com danos ambientais e recuperação dos ambientes degradados e ainda consolidam o país como exportador de matérias-primas. Já o Zoneamento Agroecológico baseado em dados secundários e praticamente sem custos, mostrou-se adequado para a gestão e o planejamento local, avaliou eficientemente as características físicas do ambiente e propôs um manejo correto para as áreas degradadas ou inseridas em um caminho de degradação. / This thesis examines the production of soy biodiesel in the country and its relation to the deforestation of the Amazon rainforest. It is referenced to the National Program for Production and Use of Biodiesel PNPB (Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel), created in 2004 by federal government to promoting the integration of biodiesel into diesel fuel. Soy is the main raw material for biodiesel production which has been expanded across the country since the 1970s. Its culture began in the south of Brazil and advanced into the central region, spreading gradually to the north, mainly through mechanized monoculture land properties. The agricultural expansion area to the north has replaced the local biome: the Amazon rainforest; such fact has worried since there are excessive deforestation and biodiversity loss. The northern of Mato Grosso State presented high growth of soybean production, which expands in the degraded areas by livestock that goes into the rainforest. The propose of this work is to discuss the Brazils biodiesel production to ascertain the environmental, economic and strategic issue of insertion of this biofuel in the brazilian trade. The efficiency of public policies was analyzed by the PNPB to ensure the socioeconomic sustainability of the Brazilian biodiesel program and a agro ecological zoning was elaborated from Sinop, county in northern of Mato Grosso which has soybean production consolidated and represents an interface between agricultural growth and Amazonia rainforest. This tools aim is to test its efficiency of a environmental diagnostics. It proved there is public issues that stimulated the agricultural expansion and production by resources, subsidies and environmental easing as changes in the law. That promotes deforestation without concern of ambient damages and repair of degraded environmental and also Brazil is consolidated as an exported of commodities. On the other hand, the ago ecological zoning based on secondary data and low costs has become a efficient tool to management and local planning, evaluating the environmental physical characteristics.

O óleo resina de copaíba (Copaifera spp.) e as fibras das raízes de cipó-titica (Heteropsis spp.) são produtos florestais não madeireiros, de grande importância social e econômica, principalmente para comunidades presentes na região Amazônica. Entretanto, faltam estudos que ajudem a definir e melhorar leis e práticas de manejo. O objetivo deste estudo foi preencher essa lacuna, avaliando os fatores bióticos e abióticos que afetam o desenvolvimento e a produtividade destas espécies. O primeiro capítulo trata de espécies de Copaifera, e a produção de óleo resina por árvore e os ciclos de manejo. Com 118 copaibeiras amostradas, sob até três extrações dentro de ciclos de um a cinco anos, foram testados modelos de regressão logística e linear múltiplo para avaliar os fatores correlacionados com a produção. Ainda, foi avaliada a produtividade física (óleo resina), e monetária (valor presente líquido), ao final de cada ciclo, sob os cenários determinístico e estocástico. Como resultado, o diâmetro, a presença de pragas, a qualidade do fuste/copa, as espécies e os ciclos, foram relevantes com relação à probabilidade de produção de óleo resina. A produção também esteve relacionada com o ciclo, a extração e com as espécies, sendo que o ciclo de três anos foi mais viável, tanto na perspectiva monetária quanto de produção, e em ambos os cenários. No segundo capítulo discutimos sobre Heteropsis spp. Foi avaliada a produtividade em relação à quantidade e qualidade de suas raízes, após dois anos da colheita, com intensidades de corte de 50% e 100%. Ademais, em outras áreas florestais, foi inventariada outra população de cipó-titica, e testados métodos de amostragem que providenciassem uma maior eficiência, menor erro amostral e melhor estimativa de produção por área. Foi aplicada a regressão de Poisson, para comparar as unidades amostrais entre os períodos (2009-2011) e tratamentos de corte, e a análise de variância para avaliar o efeito dos tratamentos sobre características do solo. Foram realizadas simulações para testar diferentes métodos de amostragem (aleatório e sistemático) com diferentes tamanhos e formatos de parcelas. Em síntese, o ciclo de manejo de até dois anos e extrações das raízes comerciais acima de 50% demonstraram não serem viáveis para garantir a produtividade e a qualidade das raízes de cipó-titica. Logo, amostragem sistemática ou aleatória, com intensidades variando de 15-20%, e parcelas de 250-300 m² produzem boas estimativas de produção, com erros abaixo de 15%. / The oleoresin of copaiba (Copaifera spp.) and the fibers of the roots of cipó-titica (Heteropsis spp.) are non-timber forest products of great social and economic importance, especially for communities in the Amazon region. However, there are few studies that help to define and improve laws and management practices. The aim of this study was to fill this gap by assessing the biotic and abiotic factors that affect the development and productivity of these species. The first chapter deals with the species of Copaifera, and oleoresin production per tree, cycles and population structure. With 118 copaibeiras sampled in up to three extractions in cycles of one to five years, logistic regression and multiple linear models were tested to evaluate factors related to the production. Still, the physical productivity (oleoresin) was evaluated, and monetary (net present value) at the end of each cycle, under the deterministic and stochastic scenarios. As a result, the diameter, the presence of pests, the quality of the canopy/trunk, and species cycles were relevant in connection with the probability of bigger production oleoresin. The production was related to the cycle, extraction and species, and the three-year cycle was more feasible, both in the monetary or production perspectives, and in both scenarios. In the second chapter we discuss Heteropsis spp. productivity in terms of quantity and quality of roots. It was evaluated after two years of harvest, with cutting intensities of 50% and 100%. Moreover, in other forest areas, we inventoried another population of Heteropsis, and tested sampling methods that arrange to higher efficiency, smaller sampling error and better estimation of production per area. Poisson regression was used to compare the sample units between periods (2009-2011) and cutting treatments, and analysis of variance to assess the effect of treatments on soil characteristics. Simulations were performed to test different sampling methods (random and systematic) with different sizes and shapes of plots. In summary, the cycle of handling up to two years and extractions of commercial roots above 50% proved to be not feasible to ensure productivity and quality of the roots of Heteropsis. Therefore, systematic or random sampling, with intensities ranging from 15-20%, and plots of 250-300 m² produce good estimates of production, with errors below 15%.

Informações ambientais de materiais e produtos são essenciais para a gestão de sustentabilidade no setor de construção. Em função das mudanças climáticas, o fator de emissão de dióxido de carbono (CO2) de produtos torna-se relevante para inventariar projetos e edificações, e pautar a decisão de profissionais e consumidores. Com base na metodologia de Análise de Fluxo do Material, a presente pesquisa objetivou quantificar o fator de emissão de CO2 da madeira serrada da Amazônia originária de exploração convencional. O recorte abrangeu a extração de toras da floresta, transporte de toras até serraria, processamento primário e transporte de madeira serrada ao mercado consumidor. Foram consideradas para o cálculo as emissões advindas de resíduos de biomassa e consumo de energia fóssil. Os resultados são apresentados em faixas de valores mínimos a máximos, para cada etapa produtiva, com o objetivo de incorporar incertezas e variações relativas às características do ambiente florestal e procedimentos da atividade madeireira. A quantificação foi principalmente baseada em dados de literatura; entrevistas e questionários com madeireiras da região foram utilizados para determinar o consumo de energia no processo. Entre 200 t/ha e 425 t/ha de biomassa seca acima do solo compõem a floresta Amazônica, de acordo com as características regionais. Essa biomassa estoca de 98 tC/ha a 208 tC/ha. Na exploração convencional são extraídas de 3 a 9 árvores por hectare, estimadas entre 4% e 14% da biomassa. Durante a extração, de 7% a 33% da biomassa florestal é danificada para abertura de trilhas, derrubada de árvores comerciais e arraste de toras. A biomassa destruída na extração é geralmente abandonada na floresta, onde se decompõe, gerando emissões. Nas serrarias, devido ao baixo aproveitamento, pelo menos 54% da biomassa das toras é transformada em resíduos, que são queimados ou degradam, outra fonte de CO2. Somando floresta e serraria, são produzidos de 5,0 t/t a 8,5 t/t na relação entre resíduos e madeira serrada. As emissões relativas aos resíduos, por unidade de tora processada, são estimados de 3,4 tCO2/t a 9,7 tCO2/t. As emissões por consumo de energia para extração, transporte de toras e processamento contribuem com 0,02 tCO2/t a 0,12 tCO2/t de tora processada. Ao final do processo produtivo, estimou-se a faixa de variação das emissões de 7,5 tCO2/t a 28,4 tCO2/t de madeira serrada, equivalentes a 5,2 tCO2/m³ e 19,6 tCO2/m³. Outra etapa considerada foi o transporte do produto entre serraria e mercado consumidor, que incrementa em 0,03 tCO2/t a 0,12 tCO2/t de madeira serrada, se admitidos 1.956 km, estimativa de distância média percorrida legalmente com a madeira amazônica no Brasil. O fator de emissão de CO2 da madeira serrada da Amazônia pode fundamentar políticas públicas para sua mitigação na atividade madeireira, bem como pautar iniciativas do setor público, construção civil e consumidores. A destruição da floresta foi identificada como a principal influência no fator de emissão de CO2 da madeira serrada. Para mitigação do CO2 nessa etapa, o modelo convencional de exploração precisaria ser revisto, o que conjuntamente promoveria a conservação da floresta. O aproveitamento de resíduos de floresta e serraria configura outra oportunidade relevante para a redução de impacto ambiental do produto. A parcela de contribuição da produção de madeira serrada Amazônica sobre as emissões brasileiras de 2005 foi estimada entre 3,5% e 13,1%. Para a proposição de ações eficazes, o impacto de diversos modelos de exploração madeireira precisa ser medido e sua análise ser aprofundada, para as diferentes regiões da floresta Amazônica. / Environmental information of materials and products are essential for sustainability management in construction. Due to climate change, CO2 emission of products are relevant to inventory buildings and projects and to guide professionals\' and consumers decisions. Based on Material Flow Analysis, this research aim to quantify CO2 emission factor of Amazon lumber from conventional logging. The study included stages of logging, transportation of logs, sawing and lumber transportation. CO2 emissions from residues of biomass and energy consumption were considered in quantification. The results are presented in ranges for each stage of chain production, in order to incorporate uncertainties and variations of forest characteristics and procedures. Quantification was mainly based on literature; interviews with logging companies were used to define energy consumption. Amazon rainforest is composed of 200 t/ha to 425 t/ha of above ground dry biomass, which depends on forest region, and stocks between 98 tC/ha and 208 tC/ha. In conventional logging 3-9 trees per hectare are usually extracted, estimated as 4% to 14% of forest biomass. During logging, from 7% to 33% of the forest biomass is damaged to open trails, fall trees and remove commercial logs. The damaged biomass is usually left at forest, where it decomposes, causing CO2 emissions. In sawmills, at least 54% of the biomass is transformed into residues, which are burned or degraded, other CO2 source. Combining forest and sawmill residues, from 5.0 t residues/ t lumber to 8.5 t/t are generated. The CO2 emissions from residues of biomass, per unit of processed roundwood, are estimated from 3.4 tCO2/t to 9.7 tCO2/t. Energy consumed in extraction, logs transportation and sawing contribute with 0.02 tCO2/t to 0.12 tCO2/t of processed roundwood. At the end of the production, emissions were estimated from 7.5 tCO2/t to 28.4 tCO2/t of lumber, equivalent to 5.2 tCO2/m³ to 19.6 tCO2/m³. Lumber transportation from sawmills to consumer market is another stage that increases emissions from 0.03 tCO2/t to 0.12 tCO2/t of lumber, if admitted 1,956 km, the estimated average distance for legal Amazon lumber transportation in Brazil. CO2 emission factor of Amazon lumber may contribute to mitigation policies in wood sector, as well as guide initiatives of public sector, construction sector and consumers. The destruction of forest biomass was identified as the main influence on CO2 emission factor of Amazon lumber. To minimize CO2 emissions the conventional model of exploitation need to be revised, what would also promote Amazon rainforest conservation. The use of residues from forest and sawmills is another relevant opportunity to reduce environmental impact of lumber. The contribution of Amazon lumber in Brazilian CO2 emissions, based on 2005 data, was estimated from 3.5% to 13.1%. To propose effective actions, the impact of logging in different models of exploitation must be measured in different regions of Amazon forest.

O entendimento dos processos hídricos do solo, tais como infiltração, drenagem, e disponibilidade de água para as plantas, necessita do conhecimento da relação entre o conteúdo de água no solo e o potencial matricial, representado pela curva de retenção de água no solo (CRA). No entanto, a determinação da CRA demanda tempo e possui um custo relativo alto. Uma alternativa é sua determinação através de modelos que estimam a CRA a partir de alguns atributos de fácil determinação, chamados funções de pedotransferência (FPT). A finalidade desse trabalho foi quantificar os efeitos da mudança do uso do solo sobre os atributos físicos e hídricos no Sudeste do Estado do Pará. Utilizou-se o banco de dados do Projeto Serviços ecossistêmicos e sustentabilidade das paisagens agrosilvipastoris da Amazônia Oriental, para obter dados de textura (areia, silte e argila), densidade do solo (Ds), carbono orgânico (CO), pH, capacidade de troca de cátions (CTC) e, as vezes, as CRA. Primeiramente, foram avaliadas 16 FPT existentes na literatura; 8 FPT paramétricas, que estimam os parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten e 8 FPT pontuais, que estimam a umidade em potenciais específicos de água no solo. Posteriormente, buscando maior capacidade preditiva das FPT, através da técnica de regressão múltipla, desenvolveu-se uma FPT utilizando os atributos do solo mensurados no projeto. As melhores FPT foram utilizadas para estimar os parâmetros do modelo de van Genuchten nos sítios onde não havia CRA medida. Através desta extrapolação, avaliou-se o efeito da mudança de uso do solo sobre a distribuição dos tamanhos de poros, utilizando-se análise de componentes principais (ACP). Dentre as FPT testadas, as que apresentaram melhor resultado foram as FPT propostas por Tomasella et al. (2000), no entanto, a avaliação de desempenho realizada mostrou resultados não satisfatórios. Por outro lado, os resultados apresentados pela FPT desenvolvida neste trabalho alcançaram boa capacidade preditiva dos parâmetros empíricos do modelo de van Genuchten (1980). A ACP possibilitou identificar uma grande variabilidade entre os atributos medidos e estimados dos solos. Devido a esta variabilidade, não foram detectadas diferenças marcantes nos atributos dos solos em função do uso. Para isso, faz-se necessário estudos complementares, aumentando a escala e/ou classes de solo. / The understanding of soil water attributes, such as infiltration, drainage, solute movement and water availability for plants, needs the knowledge of the relationship between water content and soil matric potential, represented by the soil water retention curve (SWRC). However, the determination of the SWRC demands considerable time and has a relatively high cost. An alternative is to model its determination using pedotransfer functions (PTF) that calculate the SWRC parameters using easily obtainable soil attributes. The aim of this study was to use PTF to quantify the effects of changing land use on soil hydro-physical attributes at three locations in southern Pará. The database obtained in the project \"Ecosystem services and sustainable agroforestry landscapes in Eastern Amazonia\" was used in order to obtain soil texture data (sand, silt and clay), bulk density (Bd), organic carbon (OC), pH, cation exchange capacity (CEC) and the SWRC. First, 16 PTF found in the literature were evaluated (8 estimating the empirical parameters of the van Genuchten (1980) model and 8 to estimate soil moisture at specific matric potentials). Later, aiming at a greater predictive ability, a PTF was developed using the technique of multiple regression and the soil attributes determined in the project. The best PTF were used to estimate the model parameters of van Genuchten (1980) at the locations where there was no SWRC data. These results were used to determine the changes in pore distribution due to land use using principal component analysis (PCA). These changes were also associated with changes in content of OC and Bd using multivariate analysis. Of the FPT found in the literature the one that showed the best performance was the FPT developed by Tomasella et al. (2000), however, the evaluation performed showed poor results when the data was extrapolated to the locations where no SWRC were determined. The results presented by the FPT developed in this work showed a better efficiency in determining the SWRC in the locations that did not have this information. The PCA analysis performed on this data identified a large variability among the measured and estimated soil attributes. Because of this variability, there were no marked differences in soil attributes depending on land use. For this, more detailed studies are necessary at a increasing scale and/or at the soil class level.

Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@fgv.br) on 2008-11-18T13:35:45Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Luis _Saporta_2008.pdf: 714856 bytes, checksum: 6d539d601783deaee9d41dca8fdf4f62 (MD5) / Approved for entry into archive by Antoanne Pontes(antoanne.pontes@fgv.br) on 2008-11-18T13:39:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Luis _Saporta_2008.pdf: 714856 bytes, checksum: 6d539d601783deaee9d41dca8fdf4f62 (MD5) / Made available in DSpace on 2008-11-18T13:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Luis _Saporta_2008.pdf: 714856 bytes, checksum: 6d539d601783deaee9d41dca8fdf4f62 (MD5) / In this work, we study the role that the perception of law enforcement has in agents’ decisions to invade public areas and explore in a predatory way the forest within. We developed a microeconomic model of choice under uncertainties, in which farmers compare their payoff of invasion with their payoff of following the rules. The payoff of invasion is calculated from the gain/loss resulted of being caught or not in this process, weighed by the probability of each event, which is a function of the government spending in law enforcement institutions. Following this, we calculate the ideal amount of government spending in order to achieve the maximum yield in the agricultural sector, as deforestation results in more land, but also decreases the productivity of the sector. Then, we make an analysis of mechanism design and deforestation, deriving the best direct mechanism from a Nash Equilibrium in a complete information game. Finally, we describe the real mechanisms that the Brazilian government has to reduce deforestation, and propose the ways these mechanisms can be used in different regions of the Amazon. / Nesse trabalho, estudamos o papel que a percepção de impunidade tem sobre os agentes que escolhem invadir áreas públicas na Amazônia para explorar de forma predatória os recursos florestais e ocupar a terra. Para isso, foi desenvolvido um modelo microeconômico de escolha sob incerteza, em que os fazendeiros comparam os payoffs provenientes da invasão ou de seguir a lei. O payoff da invasão foi calculado do ganho/perda resultante de ser pego ou não no ato ilegal, pesando as probabilidades de cada um desses eventos ocorrer (que é função dos gastos do governo com fiscalização na região). Em seguida, foi calculado a quantidade ótima de gastos do governo em fiscalização, levando em conta um governo interessado em maximizar a produção agropecuária regional, já que, por um lado, o desmatamento resulta em maior disponibilidade de terra para o setor agropecuário, porém, por outro, diminui a produtividade dado seu impacto sobre a qualidade ambiental. Depois, fazemos uma analise sobre desenho de mecanismo e desmatamento, desenvolvendo o melhor mecanismo direto de um Equilíbrio de Nash no jogo de informação perfeita, para em seguida descrever as opções de mecanismos possíveis para o governo brasileiro lidar com o desmatamento na Amazônia.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-07-01T14:56:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2283706 bytes, checksum: abe7d7a006c020993ef3a9e5383fd960 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T14:56:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2283706 bytes, checksum: abe7d7a006c020993ef3a9e5383fd960 (MD5) Previous issue date: 2005-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Medições dos fluxos de CO2, calor latente e calor sensível foram feitas no ecossistema de manguezal, em Bragança-PA, durante o período de novembro de 2002 a agosto de 2003. Os objetivos do presente trabalho foram quantificar as magnitudes dos fluxos de CO2, vapor d’água e energia em um ecossistema de manguezal e analisar as suas variações diárias e sazonais com base em variáveis meteorológicas pertinentes. As espécies de mangue predominantes são mangue-vermelho (Rhizophora racemosa) e mangue-preto (Aviccenia germinans). Os fluxos de CO2 e de energia foram medidos usando- se o sistema Edisol, de covariância dos vórtices turbulentos. Essas informações foram complementadas com medições do saldo de radiação, radiação solar global, radiação fotossinteticamente ativa, precipitação pluvial, temperatura do ar e do solo, umidade relativa e direção e velocidade do vento, obtidas por uma estação meteorológica automática. Os fluxos de CO2, calor latente e calor sensível apresentaram variações diárias e sazonais bem caracterizadas. Esses fluxos apresentaram valores máximos diários em torno do meio dia, acompanhando aproximadamente as variações do saldo de radiação. Sazonalmente os fluxos de CO2 e de calor latente apresentaram valores máximos na estação chuvosa (junho) enquanto os fluxos de calor sensível foram maiores durante a estação menos chuvosa. Os valores médios dos fluxos de CO2, calor latente e calor sensível no período estudado foram, respectivamente, - 11,51 μmol.m-2.s-1, 192 W.m-2 e 177 W.m-2. A partição do saldo de radiação em fluxo de calor latente apresentou um valor médio de 0,40, com os menores valores em novembro, com uma média de 0,32, enquanto os maiores valores dessa fração ocorreram em junho, com uma média de 0,46. A partição do saldo de radiação em fluxo de calor sensível apresentou um valor médio de 0,38, variando de 0,44 em novembro a 0,27 em maio. A partição dos componentes do balanço de energia, expressa pela razão de Bowen, variou de 0,72 às 9 h, aumentando até atingir um máximo de 1,03, às 13h30 e decrescendo até 0,82, às 16 h. A radiação solar global, o saldo de radiação e a radiação fotossinteticamente ativa foram as variáveis mais fortemente correlacionadas com esses fluxos. A taxa média de respiração do ecossistema de manguezal, durante à noite, no período estudado, foi de 4,78 μmol.m-2.s-1. As maiores taxas de respiração foram observadas durante o período de transição (junho) que é a época em que a temperatura do ar e do solo são mais elevadas, ilustrando a relação de dependência entre a respiração e a temperatura. / Measurements of carbon dioxide, latent heat and sensible heat fluxes were made at a mangrove ecosystem, in Bragança-PA, during the period of November 2002 to August 2003. The objectives of this work were to quantify the magnitudes of the fluxes of CO2, latent heat and energy at a mangrove ecosystem, and to analyze the diurnal and seasonal variations based on pertinent meteorological variables. The predominant mangrove species are the the red mangrove (Rhizophora racemosa) and the purple mangrove (Aviccenia germinans). The CO2 and energy fluxes were measured using the eddy covariance EdiSol system. These informations were supported with measurements of net radiation, global solar radiation, photosynthetic active radiation, rainfall, air and soil temperature, relative humidity and wind speed and direction obtained by an automatic weather station. The fluxes of CO2, latent heat and sensible heat showed diurnal and seasonal variations very well characterized. These fluxes showed maximum diurnal values around midday, following approximately the variations in net radiation. In regard to the seasonal variation, the carbon dioxide and latent heat fluxes showed peak values in the rainy season (February to May) while the sensible heat fluxes were higher during the less rainy season. The mean values of CO2, latent heat and sensible heat fluxes during the whole period were – 11.51 μmol.m-2.s-1, 192 W.m-2 and 177 W.m-2, respectively. The net radiation partition in latent heat flux averaged 0,4, with the lower values occurring in November averaged 0.32, while the higher values of that fraction occurred in June, averaged 0,46. The partition of net radiation in sensible heat flux averaged 0.38, ranging from 0.44 in November to 0.27 in May. The partition of the energy balance components based on the Bowen ratio, ranged from 0.72 at 9h, increasing until a maximum of 1.03 was reached at 13h30, and decreasing toward 0.82 at 16h. The variables more strongly correlated with these fluxes were the global solar radiation, net radiation and photosynthetic active radiation. The average ecosystem respiration rate, at night, during the studied period, was 4.98 μmol.m-2.s-1. The higher respiration rates were observed during the less rainy period, which is the time in which the air and soil temperature are greater, suggesting the dependence between respiration and the temperature.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in Amazônia) project has been using the eddy covariance technique since 1998 to continuously monitor the surface fluxes of energy, water vapor and carbon over Amazônia. The results obtained up to now indicate high level of uncertainties, especially regarding the role of the Amazonian ecosystem to the global carbon budget. Besides the problems related with the Eddy measure system (systematic error and nighttime stable conditions), there is an important factor associated with the averaging time scale or time window used by the scientific community to determine the surface fluxes. This work focuses on the determination of the nocturnal turbulence time scale for long term surface fluxes (carbon, energy and water) over the Amazon rainforest. We used the multi-resolution decomposition technique to project the signal into several time scales and determine when the spectral and co-spectral gap occurred. This technique permitted evaluating and separating the real contribution from turbulent and mesoscale fluxes to the total nocturnal surface fluxes. Our results indicate that the nighttime turbulence time scale is near 100 seconds. It suggests that the time averaging commonly used to calculate nocturnal surface fluxes (30 minutes), needs to be revised. Besides, our results show that, when the mesoscale flux contributions were included, the total nocturnal surface flux was generally underestimated. / Desde 1998 o projeto LBA (Large Scale Biosphere-Atmosphere in Amazônia) vem monitorando continuamente os fluxos de energia, água e carbono na Amazônia utilizando o sistema de Covariância dos Vórtices (CV). Os resultados obtidos até agora apresentam um alto grau de incerteza, especialmente no que diz respeito ao papel do ecossistema amazônico no ciclo global do carbono. Além desses problemas relacionados com as medidas do sistema CV (erros sistemáticos e durante condições estáveis), um outro fator extremamente importante está relacionado com a escala de tempo janela de tempo usada pela comunidade científica para determinar os fluxos de superfície. Este trabalho consiste no esforço inicial em determinar essas escalas para as transferências noturnas (carbono, energia e água) para séries de longo prazo sobre a floresta Amazônica. Nós utilizamos a técnica de multiresolução para projetar o sinal em várias escalas de tempo e determinar quando ocorre a falha coespectral. Esta técnica permite avaliar a real contribuição da turbulência, bem como da mesoescala para o fluxo noturno total. Nossos resultados indicam que a escala de turbulência noturna (comprimento da falha) foi em media 100 s. isto sugere que a escala comumente empregada, que é de 30 min, deve ser revisitada, sobretudo para o sítio estudado. Além disso, os resultados mostram que quando adicionamos a contribuição de mesoescala ao fluxo total, em geral, isto provoca subestimativa das transferências noturnas.