Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-15T21:11:01Z No. of bitstreams: 1 THYAGO DE ALMEIDA SILVEIRA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 7826699 bytes, checksum: 411f7475b113a4b1f39d4c7ddf148553 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-15T21:11:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THYAGO DE ALMEIDA SILVEIRA - TESE (PPGRN) 2017.pdf: 7826699 bytes, checksum: 411f7475b113a4b1f39d4c7ddf148553 (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / No Semiárido Brasileiro (SAB), onde predomina o Bioma Caatinga, o processo de desertificaçao tem-se intensificado devido às ações antrópicas, sendo atingida severamente e alterada por corte de lenha, agricultura, queimadas, caça e ação contínua de rebanhos bovinos e caprinos, restando apenas uma pequena parcela preservada e protegida. No município de Picuí, no Seridó Oriental Paraibano, durante as últimas quatro décadas, as fazendas de subexistências, localizadas na zona rural, receberam o plantio de monocultivos que fez com as terras fossem completamente devastadas, tornando-se improdutivas. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi identificar alterações ambientais na decomposição da serrapilheira de Marmeleiro e Catingueira, e na fauna edáfica em áreas degradadas do bioma Caatinga que estão passando por diferentes processos de sucessão ambiental na Paraíba. Para tanto, foi realizada a caracterização histórica da degradação ambiental utilizando imagens de satélite e índices de vegetação, em seguida, foi montado um experimento na Fazenda Agroecológica Gavião e Izidro, em três áreas, sendo elas Degradada, Restaurada e Preservada, cuja metodologia abrangeu estudos de decomposição da serrapilheira, análises físicas e químicas do solo, da macrofauna decompositora e da respiração do solo (Efulxo de CO2). Os resultados da caracterização mostraram como o processo de degradação aconteceu nas últimas décadas, e que a vegetação se recompôs. A decomposição da serrapilheira identificou que duas espécies são importantes provedoras de nutrientes para o solo, sendo que o Marmaleiro se decompõe mais rápido, e Catingueira deposita mais nutrientes no solo. As análises dos solos, revelaram que apesar de serem pedregosos e muito arenosos, eles possuem uma fertilidade muito boa, e que é o processo da ciclagem de nutrientes da serrapilheira, advinda das vegetação presente nas áreas, que contribui significativamente para tal. A macrofauna decompositora foi identificada em maior quantidade na serrapilheira depositada nos litterbags na superfície, do que a presente no solo. Já o Efluxos de CO2 foram muito baixos, e ressalta-se a importância da identificação do fenômeno do Influxo de CO2, que foi medido em condições semelhantes a de uma região desértica, evidenciando que se não houver intervenções nas áreas degradas com condições semelhantes, esses processos tendem a se expandir para outras áreas. Todos os resultados indicaram que a Área Preservada se comportou melhor, exaltando a necessidade da proteção e manuntenção de áreas semelhantes, pois os processos de ciclagem de nutrientes ocorre mais facilmente em ambientes semelhantes. / In the Brazilian semi-arid, where the Caatinga Biome predominates, the process of environmental degradation has intensified due to the anthropic actions, being severely affected and altered by firewood cutting, agriculture, burned, hunting and continuous action of cattle and goats, leaving only a small preserved and protected portion. In Picuí municipality, in Seridó Oriental Paraibano, during the last four decades, the subexistences farms, located in the rural area, were planted with monocultures caused the completely land devastated by degradation of its soils, becoming quite unproductive. In this sense, the work objective was to identify environmental changes in the litter decomposition and in the edaphic fauna in degraded areas of the Caatinga biome that are undergoing different environmental succession processes in Paraíba. For this purpose, the historical characterization of the environmental degradation using satellite images and vegetation indexes was realized, then, an experiment was made at the Agroecological Farm Gavião and Izidro, in three areas, a Degraded, Restored and Preserved Areas, whose developed procedures associated litterbags decomposiotion, physical and chemical soil analyzes, decomposing macrofauna and soil respiration measurements (Efflux de CO2). The characterization results showed how the degradation process occurred in the last decades, and that the vegetation was recovered. For the litter decomposition it was identified that the two species are important nutrients suppliers to the soil, and the Marmaleiro decomposes faster, and Catingueira deposits more nutrients in the soil. Soil analyzes, revealed that, although they are rocky and very sandy, they have a very good fertility, which is the cycling nutrients process from the litter, from the vegetation present in the areas, contributes significantly to this. The decomposing macrofauna was identified in greater quantity in the litterbags deposited in the surface than in the soil. The CO2 fluxes measured were very low, and it is important to identify the CO2 Influx phenomenon, which was measured in conditions similar a desert region, evidencing that if there aren’t interventions in the degraded areas with similar conditions, they process trend to expand to another areas. All results indicated that the Preserved Area behaved better, exalting the need for protection and maintenance of similar areas, because the processes of nutrient cycling occur more easily in similar environments.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-09-17Bitstream added on 2014-06-13T19:46:28Z : No. of bitstreams: 1 kitamura_ae_dr_ilha.pdf: 951912 bytes, checksum: 02db16334f4ad5ab92edd01b7d926f79 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A utilização incorreta dos solos vem causando alterações nos mesmos, tornando-os cada vez menos produtivos, aumentando assim as áreas com solos degradados. O presente trabalho teve por objetivos estudar a recuperação de um Latossolo Vermelho degradado, por meio do uso de adubos verdes e lodo de esgoto, sendo cultivado com uma espécie arbórea nativa de cerrado. A pesquisa foi instalada em 2004, na Fazenda de Ensino e Pesquisa, Setor de Produção Animal, da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira (Universidade Estadual Paulista – UNESP), situada no município de Selvíria, MS. O monitoramento das alterações do solo foi realizado nos anos de 2005, 2006 e 2007. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 5 tratamentos e 5 repetições, sendo também caracterizada uma área controle (solo com vegetação nativa de cerrado). Os tratamentos foram: testemunha - solo exposto (sem manejo); espécie arbórea Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium+Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium+Raphanus sativus até 2005, depois substituído por Crotalaria juncea; e Astronium fraxinifolium+Brachiaria decumbens+lodo de esgoto (60 t ha-1 a base seca). Avaliaram-se no solo: macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo, estabilidade de agregados em água, cátions trocáveis, pH, acidez potencial (H+Al), soma de bases (SB), saturação por bases (V %), CTC e macrorganismos. Nos tratamento com adubos verdes, foi avaliada a massa seca e, para a espécie arbórea, a altura e diâmetro de caule. Na testemunha não foi aplicada nenhuma 8 écnica de recuperação do solo. O preparo inicial do solo foi realizado com subsolagem, gradagem leve e incorporação de 2 t ha-1 de calcário. Os tratamentos adotados estão recuperando as propriedades físicas e químicas do solo. O tratamento com Astronium fraxinifolium+Brachiaria... / The inadequate soil use causes changes which lead to lower productivity, thus increasing the areas with degraded soil. The present work had as objective to recovery a degraded soil, using green manure, sewage sludge and native tree specie. The investigation began in 2004 and was conducted in Selvíria, Mato Grosso do Sul, Brazil. The evaluations were done in the years of 2005, 2006 and 2007. The experimental design was a randomized blocks with 5 treatments and 5 replications. The treatments were: control (degraded soil without management); Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium + Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium + Raphanus sativus after substituted by Crotalaria juncea; and Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge (60 t ha-1 on dry basis). A control area whit the original vegetation (savannah) was also used as control. The following soil properties were evaluated: macro porosity, micro porosity, total porosity, bulk density, exchangeable cations, pH, potential acidity, base saturation, CEC and macrofauna. For green manure the dry matter was evaluated. In tree species were evaluated: average and diameter of stem. In the control the technique of recovery of the soil was not applied. The initial preparation of the soil was carried out with sub soiling, leveling disk and incorporation of 2 t ha-1 of lime. The treatments are recovering the physical and chemical properties of the soil. The Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge was the best treatment because of its similarity in macrofauna compared to the natural soil conditions. The macrofauna increased in the soil with time and this indicates the improvement in soil properties. The presence of grub and beetle was the best indicator of soil macrofauna recovery. The treatment Astronium 10 fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge is...(Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marlene Cristina Alves / Banca: Marcelo Andreotti / Banca: Sérgio Luis de Carvalho / Banca: Diva de Souza Andrade / Banca: José Miguel Reichert / Resumo: A utilização incorreta dos solos vem causando alterações nos mesmos, tornando-os cada vez menos produtivos, aumentando assim as áreas com solos degradados. O presente trabalho teve por objetivos estudar a recuperação de um Latossolo Vermelho degradado, por meio do uso de adubos verdes e lodo de esgoto, sendo cultivado com uma espécie arbórea nativa de cerrado. A pesquisa foi instalada em 2004, na Fazenda de Ensino e Pesquisa, Setor de Produção Animal, da Faculdade de Engenharia, Campus de Ilha Solteira (Universidade Estadual Paulista - UNESP), situada no município de Selvíria, MS. O monitoramento das alterações do solo foi realizado nos anos de 2005, 2006 e 2007. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 5 tratamentos e 5 repetições, sendo também caracterizada uma área controle (solo com vegetação nativa de cerrado). Os tratamentos foram: testemunha - solo exposto (sem manejo); espécie arbórea Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium+Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium+Raphanus sativus até 2005, depois substituído por Crotalaria juncea; e Astronium fraxinifolium+Brachiaria decumbens+lodo de esgoto (60 t ha-1 a base seca). Avaliaram-se no solo: macroporosidade, microporosidade, porosidade total, densidade do solo, estabilidade de agregados em água, cátions trocáveis, pH, acidez potencial (H+Al), soma de bases (SB), saturação por bases (V %), CTC e macrorganismos. Nos tratamento com adubos verdes, foi avaliada a massa seca e, para a espécie arbórea, a altura e diâmetro de caule. Na testemunha não foi aplicada nenhuma 8 écnica de recuperação do solo. O preparo inicial do solo foi realizado com subsolagem, gradagem leve e incorporação de 2 t ha-1 de calcário. Os tratamentos adotados estão recuperando as propriedades físicas e químicas do solo. O tratamento com Astronium fraxinifolium+Brachiaria...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The inadequate soil use causes changes which lead to lower productivity, thus increasing the areas with degraded soil. The present work had as objective to recovery a degraded soil, using green manure, sewage sludge and native tree specie. The investigation began in 2004 and was conducted in Selvíria, Mato Grosso do Sul, Brazil. The evaluations were done in the years of 2005, 2006 and 2007. The experimental design was a randomized blocks with 5 treatments and 5 replications. The treatments were: control (degraded soil without management); Astronium fraxinifolium; Astronium fraxinifolium + Canavalia ensiformis; Astronium fraxinifolium + Raphanus sativus after substituted by Crotalaria juncea; and Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge (60 t ha-1 on dry basis). A control area whit the original vegetation (savannah) was also used as control. The following soil properties were evaluated: macro porosity, micro porosity, total porosity, bulk density, exchangeable cations, pH, potential acidity, base saturation, CEC and macrofauna. For green manure the dry matter was evaluated. In tree species were evaluated: average and diameter of stem. In the control the technique of recovery of the soil was not applied. The initial preparation of the soil was carried out with sub soiling, leveling disk and incorporation of 2 t ha-1 of lime. The treatments are recovering the physical and chemical properties of the soil. The Astronium fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge was the best treatment because of its similarity in macrofauna compared to the natural soil conditions. The macrofauna increased in the soil with time and this indicates the improvement in soil properties. The presence of grub and beetle was the best indicator of soil macrofauna recovery. The treatment Astronium 10 fraxinifolium + Brachiaria decumbens + sewage sludge is...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T12:05:31Z No. of bitstreams: 1 Fabio dos Santos Santiago.pdf: 3247120 bytes, checksum: d574e99d4f917f68af4d37b81e4e642f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:05:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio dos Santos Santiago.pdf: 3247120 bytes, checksum: d574e99d4f917f68af4d37b81e4e642f (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / The Semiarid Northeast Brazil is characterized by hydric deficit, has low soil organic matter, mainly due to erosion, high temperatures and reduced replacement of plant residues and/or organic fertilization. The inadequate use and management in farming systems in the semiarid region may decline the soil's ability to sustain short-time production. This can lead an itinerant agriculture in search of new areas on the caatinga, causing the loss of biodiversity and vulnerability of food production. In this context, currently, there is a demand of the scientific community to develop sustainable agricultural systems and the world population with healthy foods. Therefore, the transition of agricultural systems in Semiarid from conventional to agroecological becomes strategic for resilience, maintaining the soil productivity and less pressure on the caatinga. The agroecological management of soil excludes the use of chemical fertilizers and pesticides, and at the same time, contributed to attachment of organic carbon, nutrient cycling, soil protection and diversity of culture. In this sense, the aim of this study is to prove the relevance of soil quality in irrigated agroecological systems (A area) compared to conventional (C area). For this, it were used areas A and C and other natural vegetation (V area), without human action, for characterization purposes; located in the community of family farmers Sombras Grandes, Caraúbas, RN. The historical use and management of the A, C, V areas were recorded, in order to observe the trend of soil quality indicators from a time frame. In the A and C areas, simple soil samples were used to determine physical (Bd, TP, CDW, FD, AW, AW/TP and Mfc/TP) and chemical (pH, Ca, Mg, K, Na, P assimilable, SB, Al + H, BS, CEC, TOC, CS, EC and ESP) indicators in the layers 0-20 cm and 20-40 cm in the sampling grid of 0.5 ha, in five georeferenced points/year, between 2009 and 2012, totaling 40 samples per area; soil penetration resistance (SPR) with the use of impact penetrometer IAA/Planalsucar - Stolf model, to a depth of 0-20 cm, 0.05 m of intervals, in five points with five replications, between 2009 and 2011; and soil quality index (SQI), integrated quality index (IQI) and soil quality index through soil deterioration (SQId). The analysis of soil macro fauna was performed by Pitfall traps, in order to identify the organisms into functional groups and the wealth index of species of Margalef, Shannon diversity and uniformity of Pielou. It was used the statistical method nonparametric Kruskal Wallis for comparison of soil quality indicators between A and C areas at 5% and 1% significance; the Pearson correlation matrix to test the association between the variables; and principal component analysis (PCA) to check the indicators sensitivity . The use and management in the A area, 0-20 cm layer, it were significantly different and presented better results of soil quality to the C area, in relation to physical (Bd, TP, CDW and FD) and chemical (TOC, CS and Al + H) indicators of soil. The chemical indicators (Ca, Mg, K, CEC, P and SB) didn‟t achieve significant difference between A and C areas, but presented high values able to maintain soil fertility . There were significant difference of PR values in the A area and the best results in relation to the C area, the layers 0-5 cm and 5-10 cm. In A area, layers 0-20 cm and 20-40 cm, there was a significant correlation (p ≤ 0.01) and positive between TOC and CEC (r = 0.71, r= 0.71, respectively). In the A area, 0-20 cm layer, TP showed significant correlation (p ≤ 0.01) with TOC and positive (r = 0.70). In the A area, Factor 1, 0-20 cm layer, it was the main component (MC) that explained most of the variance data corresponding to 34.20%; and soil variables that presented significant correlation (p≤0.01) and positive with the agroecological farming system were Mg (0.716946), SB (0.849990), BS (0.821112), CEC (0.848423), TOC (0.859802), CS (0.825854) and TP (0.776193), indicating that agroecological practices positively affected soil quality indicators over time. The richness, diversity and uniformity of soil fauna indices in A area showed higher values than the C area. The different methodologies and depths studied, soil quality indices were better classified in the A area in relation to C area. The A area had physical indicators, chemical and biological able to maintain and/or increase the soil productive capacity, without the use of chemical fertilizers. / O Semiárido do Nordeste do Brasil é caracterizado por déficit hídrico, apresenta baixa matéria orgânica do solo devido, principalmente, a processos de erosão, elevadas temperaturas e reduzida reposição de resíduos vegetais e/ou adubação orgânica. O uso e manejo inadequados em sistemas de cultivo na região semiárida podem declinar a capacidade do solo em sustentar a produção em tempo reduzido. Isso pode levar uma agricultura itinerante à busca de novas áreas sobre a caatinga, gerando a perda da biodiversidade e vulnerabilidade da produção de alimentos. Neste contexto, atualmente, há uma procura da comunidade científica em desenvolver sistemas agrícolas sustentáveis e da população mundial por alimentos saudáveis. Portanto, a transição de sistemas agrícolas no Semiárido de convencionais para agroecológicos se torna estratégico para resiliência, manutenção da capacidade produtiva do solo e menor pressão sobre a caatinga. O manejo agroecológico do solo exclui o uso de adubos químicos e agrotóxicos e, ao mesmo tempo, contribuiu para fixação de carbono orgânico, ciclagem de nutrientes, proteção do solo e diversidade de cultivo. Neste sentido, o objetivo do trabalho é comprovar a relevância da qualidade do solo em sistemas de cultivo irrigado agroecológico (área A) comparativamente ao convencional (área C). Para isso, foram utilizadas as áreas A e C e uma de vegetação natural (área V), sem ação antrópica, para fins de caracterização; na comunidade de agricultores familiares de Sombras Grandes, Caraúbas, RN. Foram registrados os históricos de uso e manejo nas áreas A, C, V, de modo a observar a tendência dos indicadores de qualidade do solo a partir de um recorte temporal. Nas áreas A e C, foram utilizadas amostras simples de solo para determinação dos indicadores físicos (Ds, PT, ADA, GF, AD, AD/PT e Uvcc/PT) e químicos (pH, Ca, Mg, K, Na, P assimilável, SB, Al + H, V, CTC, COT, Est C, CE e PST), nas camadas 0-20 cm e 20-40 cm, numa malha amostral de 0,5 ha, em cinco pontos georreferenciados/ano, entre 2009 e 2012, totalizando 40 amostras por área; resistência à penetração do solo (RP) com utilização de penetrômetro de impacto modelo IAA/Planalsucar – Stolf, 0-20 cm, intervalos de 0,05m, em cinco pontos com cinco repetições, entre 2009 e 2011; e índice de qualidade do solo (IQS), índice de qualidade integrada (IQI) e índice de qualidade através da deterioração do solo (IQSd). A análise da macrofauna do solo foi realizada através de armadilhas tipo Pitfall, visando à identificação dos organismos em grupos funcionais e dos índices de riqueza de espécies de Margalef, diversidade de Shannon e uniformidade de Pielou. Foi utilizado o método estatístico não paramétrico de Kruskal Wallis para efeito de comparação dos indicadores de qualidade do solo entre as áreas A e C a 5% e 1% de significância; a matriz de correlação de Pearson para testar a associação entre as variáveis; e análise de componentes principais (ACP) para verificar a sensibilidade dos indicadores. O uso e manejo na área A, camada 0-20 cm, apresentaram diferença significativa e melhores resultados de qualidade do solo que à área C, em relação aos indicadores físicos (Ds, PT, ADA e GF) e químicos (COT, Est C e Al + H) do solo. Os indicadores químicos (Ca, Mg, K, CTC, P e SB) não obtiveram diferença significativa entre as áreas A e C, mas apresentaram valores altos capazes de manter a fertilidade do solo. Houve diferença significativa dos valores de RP na área A e melhores resultados em relação à área C, nas camadas 0-5 cm e 5-10 cm. Na área A, camadas 0-20 cm e 20-40 cm, houve correlação significativa (p≤ 0,01) e positiva entre COT e CTC (r = 0,71, r = 0,71, respectivamente). Na área A, camada 0-20 cm, a PT apresentou correlação significativa (p≤ 0,01) com COT e positiva (r = 0,70). Na área A, o Fator 1, camada 0-20 cm, foi o componente principal (PC) que explicou a maior variância dos dados que correspondeu a 34,20%; e as variáveis do solo que apresentaram correlação significativa (p≤ 0,01) e positiva com o sistema de cultivo agroecológico foram o Mg (0,716946), SB (0,849990), V (0,821112), CTC (0,848423), COT (0,859802), Est C (0,825854) e a PT (0,776193), evidenciando que as práticas agroecológicas afetaram positivamente os indicadores de qualidade do solo ao longo do tempo. Os índices de riqueza, diversidade e uniformidade da fauna edáfica na área A apresentaram maiores valores que a área C. Nas diferentes metodologias e profundidades estudadas, os índices de qualidade do solo foram melhores classificados na área A em relação a C. A área A apresentou indicadores físicos, químicos e biológicos capazes de manter e/ou elevar a capacidade produtiva do solo, sem a necessidade da utilização de adubos químicos.

A bacia do rio Betari, localizada em uma das poucas áreas ainda preservadas do estado de São Paulo, apresenta características particulares quanto a sua geologia e geomorfologia (carste) e a Mata Atlântica, ainda preservada. Também é importante o fluxo de turistas que tem aumentado, provocando uma ocupação sem planejamento. Parte da bacia é ocupada pelo Parque Equatorial Estadual Turístico do Alto Ribeira - PETAR. Com o objetivo de caracterizar o rio Betari e sua bacia hidrográfica, relacionar as características limnológicas do rio com o uso e ocupação do solo e determinar os impactos do turismo no bairro da Serra, para obter um diagnóstico ambiental da bacia e fornecer subsídios para seu desenvolvimento sustentável, foram feitas coletas em quatro estações do ano, em 14 pontos ao longo do rio. Nesses pontos, foram analisados o sedimento e as características hidráulicas, físicas e químicas e biológicas da água. Também foram utilizados sedimento remoto e geoprocessamento para integração das informações sobre a bacia hidrográfica e o corpo d\'água. Foram, ainda realizadas análises estatísticas para a determinação de grupos, entre os pontos de coleta, com similaridades ou descontinuidades quanto aos dados obtidos. Um estudo dos impactos econômicos e sócio-culturais foi realizado no bairro Serra, principal agrupamento humano na bacia. Os resultados mostram a existência de uma homogeneidade espacial dos parâmetros físicos e químicos analisados no rio. As características geológicas da bacia (carste) parecem exercer grande influência nos parâmetros hidrológicos analisados. A qualidade da água é boa, demonstrando que a ação antrópica ainda não comprometeu o sistema lótico, apesar da existência de metais pesados no sedimento reflexo dos rejeitos das atividades minerárias presentes na área. A bacia hidrográfica, por sua vez, não apresentou grandes alterações na sua cobertura vegetal nos últimos anos. A comunidade bentônica apresentou variação temporal e espacial e, aparentemente, os fatores hidráulicos e as características do canal foram os principais determinantes destas variações. Os impactos econômicos e sócio-culturais do turismo, positivos e negativos, foram detectados sobre a população residente. Aparentemente, a comunidade Serrana passa por um período de euforia, graças aos benefícios econômicos propiciados pela atividade turística, porém a falta de planejamento pode comprometer a atividade e os ecossistemas regionais, impedindo assim, o desenvolvimento sustentável. / The Betari River basin, localized in one of the few areas still preserved in the São Paulo Sate, presents particular characteristics regarding its geology and geomorphology and the Atlantic Forest, still preserved. The increasing flow of tourists is also important, provoking a plan less occupation of the area. Part of the basin is occupied by the Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira - PETAR. With the objective of characterizing the Betari River and its hydrographic basin, relate the river\'s limnologic characteristics with the use and occupation of the land and determine the impact of tourism in the Serra borough, to obtain an environmental diagnostic of the basin and supply subsidiaries for its sustainable development, samples were collected in 4 seasons of the year, in 14 points throughout the river. In these points, sedimentation and hydraulic, physical, chemical and biological characteristics of the water were studied. Remote sensoring and geo-processing were also used to integrate information about the hydrographic basin and the body of water. Statistical analyses were then carried out to determine groups. A study of the economic and social-cultural impact was carried out in the Serra borough, the main human settlement in the basin. The results show an existence of spatial homogeneity in the physical and chemical parameters analyzed in the river. The geological characteristics of the basin seem to have a great influence in the hydrological parameters analyzed. The quality of the water is good, showing that the antropic action has not yet compromised the lotic system, despite the existence of heavy metals in sediment, a reflex of the rejects of mineral activities present in the area. The hydrographic basin did not present great changes in its vegetation in the last few years. The bentonic community presented temporal and special variation and, apparently, the hydraulic factors and the canal\'s characteristics were the main determiners of these variations. The economical and social-cultural impacts of tourism, positive or negative, were detected on the residing population. Apparently, the Serrana community passes through a euphoric period, thanks to the economical benefits brought by the tourist activity; however, the lack of planning can compromise the activity and these regional ecosystems, impeding, this way the sustainable development.

Portos e terminais portuÃrios sÃo importantes para a economia mundial, entretanto suas atividades de operaÃÃo tÃm sido consideradas altamente impactantes aos ecossistemas costeiros, em especial por representarem fontes significativas de contaminaÃÃo. Os sedimentos constituem o principal destino para os contaminantes, porÃm quando contaminados, passam a atuar como fonte secundÃria de contaminaÃÃo para o ambiente aquÃtico, prejudicando a saÃde dos ecossistemas e afetando algumas atividades econÃmicas, como a pesca e as dragagens. O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade de sedimentos de trÃs Ãreas portuÃrias do litoral brasileiro, do ponto de vista ecotoxicolÃgico e ecolÃgico, atravÃs de testes de toxicidade e anÃlise da comunidade bentÃnica. Foram selecionados o Porto do Mucuripe e o Terminal PortuÃrio do PecÃm, ambos no litoral do estado do Cearà (CE), e o Porto de Santos, no estado de SÃo Paulo (SP). Os sedimentos foram caracterizados quanto à granulometria, teores de carbonatos, matÃria orgÃnica, carbono orgÃnico, nitrogÃnio e fÃsforo total. Os testes de toxicidade foram conduzidos com o anfÃpodo Tiburonella viscana, para sedimento integral, e embriÃes de ouriÃo do mar Lytechinus variegatus, para interface sedimento-Ãgua, e fases liquidas extraÃdas (Ãgua intersticial e elutriatos). A comunidade bentÃnica foi avaliada quanto à composiÃÃo taxonÃmica, sendo utilizados alguns descritores, como densidade (D - nÃmero de organismos), densidade de poliquetos, densidade de peracarida e os descritores ecolÃgicos: riqueza (S) e diversidade de Shannon-Weaner (Hâ). Os resultados mostraram toxicidade nos sedimentos das trÃs Ãreas estudadas, tanto sobre os anfÃpodos quanto sobre o desenvolvimento larval dos ouriÃos do mar. Os Ãndices de densidade de organismos, riqueza e diversidade foram considerados baixos, indicando que as comunidades bentÃnicas encontram-se sob stress. A integraÃÃo dos resultados apontou que tanto fatores naturais, como o hidrodinamismo, a presenÃa de diferentes massas dâÃgua e a composiÃÃo do sedimento, quanto a toxicidade, a qual à a expressÃo integrada da contaminaÃÃo, exercem influÃncia na composiÃÃo da fauna bentÃnica. Os resultados mostram que os mÃtodos aplicados podem ser usados como uma importante ferramenta para subsidiar a avaliaÃÃo da qualidade de sedimentos, sobretudo em Ãreas sujeitas à dragagem. / Ports are important for the world economy; however, the activities related to them are considered very harmful the coastal systems, in special due to the contaminant inputs to the aquatic environment. Sediments constitute the main fate for the contaminants, and when contaminated, they may become a secondary source of contamination to the environment, threatening the health of ecosystems and affecting some economic activities, as fishing and dredging and disposal of dredged material. The objective of this study was to evaluate the quality of sediments from 3 port areas influenced by ports, by the ecotoxicological and ecological perspectives. Three Brazilian ports were selected: Ports of Mucuripe PecÃm, both on the coast of Cearà State (Northeast of Brazil) and the Port of Santos, on the coast of SÃo Paulo State (Southeast of Brazil). Sediments were characterized as to grain size distribution, content of carbonates, organic matter, total organic carbon, nitrogen and total phosphorus. The ecotoxicity assays employed the amphipod Tiburonella viscana (for wholes sediment) and embryos of the sea urchin Lytechinus variegates, for sedimentwater interface and the liquid phases extracted from the sediments (porewater and elutriates). The benthic community was evaluated for taxonomic composition and for some ecological descriptors, as total density (D - number of organisms), density of polychaetes, and the density of peracarida, richness (S) and Shannon-Weaner diversity (Hâ). Toxicity was found in sediments of the three areas, as to the amphipods as to L. variegatus larval development. The density, richness, abundance and diversity indices were considered low, indicating that the benthic communities are under stress. The integrative analysis indicated that as the natural factors, such as hydrodynamic, different water masses, and sediment composition, as the toxicity of the sediments, which is the ultimate integrated expression of the contamination, influenced on the benthic fauna composition. The results showed that the applied methods may be used as a tool to subsidize the sediment quality assessment and the management of dredged materials.

O presente trabalho teve como objetivo a caracterização da macrofauna edáfica, da regeneração natural de espécies arbóreas, lianas e epífitas em três áreas em processo de restauração com plantio misto de espécies arbóreas nativas na região do Pontal do Paranapanema com idades de 6, 11 e 16 anos, com plantios nos anos de 1998, 1993 e 1988, respectivamente. A avaliação desses plantios através dos vários grupos de organismos formadores do ecossistema é de suma importância na tentativa de caracterizar a retomada da biodiversidade dessas áreas. Em cada área alocaram-se 3 parcelas amostrais de 900m2 de área, nas quais a estrutura da floresta foi caracterizada a partir do CAP (circunferência a altura do peito) e altura de todas as árvores com CAP ≥ 15 cm. Nestas árvores foi constatada a presença ou ausência de lianas e epífitas. A regeneração de espécies arbóreas foi levantada em três sub-parcelas circulares de 1,5 m de raio por área e a macrofauna do solo foi coletada através de monolitos de solo com dimensões de 25x25x25cm. Em cada parcela foram amostrados 5 monolitos distanciados 5 m um do outro. Foram realizadas duas coletas, uma na época chuvosa e outra na época seca. Os resultados mostram que as florestas em processo de restauração apresentaram incremento da diversidade em todos os elementos avaliados, exceto das epífitas, demonstrando uma tendência ao aumento na sua complexidade estrutural e retomando os processos ecológicos aliados a estes elementos. Foram registradas um máximo de 22 espécies arbóreas decorrente da regeneração natural. As espécies encontradas na regeneração natural não se diferenciaram das espécies plantadas, isto devido provavelmente à distância de fontes colonizadoras, baixa dispersão de propágulos, ausência de banco de sementes e histórico do uso da terra. A macrofauna edáfica e as lianas foram os grupos mais eficazes na recolonização destas áreas avaliadas, principalmente a macrofauna pela estruturação de sua comunidade. Nas áreas avaliadas foram registrados no máximo 18 grupos taxonômicos para macrofauna e 13 espécies de lianas. As epífitas foram praticamente ausentes em todas as áreas avaliadas. Apesar da retomada de certos grupos ainda a diversidade dessas áreas representa parte da diversidade original. Alguns grupos, como as epífitas, carecem de outras pesquisas sobre sua dinâmica, pois provavelmente necessitariam ser reintroduzidas e/ou manejadas. / This study aimed to describe the soil macrofauna community, the natural tree species regeneration, lianas and epiphytes in three different restoration areas at Pontal do Paranapanema. These areas were planted with a mix of regional native tree species, aging 6 years (planted in 1998), 11 years (1993 plantation) and 16 years (1988 plantation). The evaluation of these plantations through distinct groups of organisms that structure the ecosystem represent great importance when it comes to describe the biodiversity reestablishment of these areas. For each restored area, three sampling plots of 900m2 were located and its forest structure analyzed by CBH (circumference at breast height) measurement. Every CBH ≥ 15cm tree was observed for presence or absence of lianas and epiphytes. Natural regeneration assessment was taken by three 1.5m radius sub-plots located within each area. Five soil samplings of 25x25x25cm were taken from each area, allowing soil macrofauna community evaluation. Samples within the same area were at least 5m apart from each other. Soil macrofauna community was observed in two different moments: dry and rainy season. The forests showed a diversity enhancement in every evaluated component, except by the epiphytes. This fact emphasizes a disposition towards a higher structural complexity leading to an increase in ecological processes related to the components studied here. A maximum of 22 tree species were found for natural regeneration and they didn't differ from the planted ones. This may be explained by the distance among these areas and forest remnants, lower seed dispersion, lack of seed bank and land use history. Soil macrofauna and lianas were the most effective on recolonization of these areas, presenting a maximum of 18 taxonomic groups for macrofauna and 13 for lianas. Epiphytes were almost absent in every evaluated area. The demand for another intervention after the introduction of tree species and the necessity of other life forms organisms is a question that arises from these facts, once the aimed objective is the Forest Restoration. Despite of the reestablishment of some groups, the diversity in these areas still represents part of the original diversity. Some groups, e.g. epiphytes, lack more researches about dynamics, because probably they should be reintroduced and/or managed.

RESUMEN En el metabolismo bentónico de las zonas costeras y someras interactúan de forma compleja un gran número de procesos y factores tanto físicos como químicos y biológicos. La respiración bentónica y la regeneración de nutrientes en los fondos de arenas permeables del infralitoral han sido, tradicionalmente, poco estudiadas, sin embargo, éstas pueden tener una repercusión directa y transcendental en los ecosistemas costeros. Esta tesis tiene como propósito general la determinación de los flujos de oxígeno disuelto y nutrientes en la interfase sedimento-agua. Además, se plantea estudiar las posibles interacciones entre distintas variables ambientales e identificar aquellas más influyentes en el metabolismo bentónico sobre fondos de arenas finas y homogéneas. En este estudio se llevaron a cabo un total de ocho campañas de trabajo in situ en una estación de muestreo situada sobre fondos en los que se asienta la biocenosis de arenas finas bien calibradas y en cuya superficie se desarrollan tapices de microfitobentos. En estas campañas se tomaron muestras de la columna de agua, del sedimento y se instalaron trampas de sedimentación y cámaras de incubación bentónicas, tanto opacas como transparentes, sobre el sedimento a lo largo del ciclo anual. Además, se realizaron dos experimentos, bajo condiciones controladas en laboratorio, en los que se incubó la misma matriz granulométrica presente en la estación de muestreo y a la que se añadieron distintos niveles de materia orgánica y del bivalvo Spisula subtruncata respectivamente. La respiración bentónica de estas arenas finas infralitorales estuvo regulada por una pequeña fracción de materia orgánica presente en el sedimento, compuesta por carbono biopolimérico y pigmentos cloroplásticos, en condiciones de oscuridad. Ello supuso un consumo de oxígeno por parte del sedimento y una liberación de nitrógeno inorgánico disuelto y ácido ortosilícico hacia la columna de agua. En condiciones de luz, la correlación detectada entre la producción primaria neta y la irradiancia media incidente sobre la superficie del sedimento indicó que el microfitobentos tuvo un papel destacado en la producción de oxígeno y en el metabolismo de estos fondos. Las arenas finas bien calibradas, emplazadas en un ambiente meramente oligotrófico, se mostraron heterotróficas a lo largo del año, consumiendo oxígeno y liberando nitrógeno inorgánico disuelto y ácido ortosilícico a la columna de agua según los flujos diarios estimados, en los que se asumió que el intercambio ocurrido durante la fase diurna se corresponde con los flujos de las cámaras trasparentes y los de la fase nocturna a los flujos en oscuridad. Únicamente durante la primavera, estos fondos fueron autotróficos debido a la mayor irradiancia incidente en esta estación que estimuló la producción primaria realizada por el microfitobentos. Esta producción primaria bentónica fue superior a la producción planctónica en todas las campañas, realizadas todas ellas en circunstancias de estabilidad hidrodinámica sobre estos fondos someros. Los experimentos ex situ mostraron que la respiración bentónica respondió de forma más acusada en condiciones oligotróficas, lo que también conllevó un mayor incremento en la liberación de nitrógeno inorgánico disuelto, que en situaciones eutróficas o hipereutróficas. La presencia de S. subtruncata, una de las especies más abundantes en la estación de muestreo, también implicó incrementos del 60-75 % en el consumo de oxígeno y del 65-100 % en la liberación de nitrógeno inorgánico disuelto a densidades comprendidas entre los 400 y 850 ind m-2, debido a su metabolismo y actividad. / Sospedra Ciscar, J. (2014). Flujos de oxígeno y nutrientes entre sedimento y columna de agua: caso de las arenas finas infralitorales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48466 / TESIS

L'objectif de la thèse est d'évaluer l'impact de l'immersion des sédiments de dragage du Grand Port Maritime du Havre (GPMH) sur l'environnement faunistique et sédimentaire à proximité du site de clapage d'Octeville (baie de Seine Orientale), en proposant une démarche scientifique originale, apportant une vision intégrée par (1) l'utilisation de marqueurs géochimiques couplés à une étude sédimentaire (2) l'étude de la dynamique spatiale et temporelle de la macrofaune benthique en lien avec une expérimentation in situ (3) la mise en place d'un nouvel indicateur multicritères spécifique de la pression de clapage (4) l'étude de l'ensemble du réseau trophique via le développement d'un modèleECOPATH. D'une part, les résultats ont mis en évidence l'existence d'une zone à l'équilibre sédimentaire au nord-ouest, avec deux gradients opposés de COT, contrôlés par les courants de marée et de houle. De plus, il est possible d'identifier les sédiments portuaires grâce à leur composition chimique différente. La zone impactée par les clapages est relativement restreinte. D'autre part, la macrofaune benthique apparaît peu impactée par les clapages. La communauté est particulièrement bien inféodée à l'environnement bio-hydro-sédimentaire de la zone d'étude. Des variations d'abondances et de dominances ont été observées depuis 2003. De plus, le nouvel indicateur proposé permet de classer l'impact engendré par les dépôts de sédiments en mer. Le réseau trophique est actuellement stable sur la zone impactée comme sur celle non-impactée par le clapage. / The aim of this thesis is to assess the impact of dumping by Le Havre harbour on the faunistic and sedimentary environment near the Octeville dumping site (Eastern part of the bay of Seine). This thesis propose an original scientific approach, including an integrated view (1) by the use of geochemical markers coupled with a sedimentary study (2) a study of the spatial and temporal benthic macrofauna dynamics with an experimentation in situ (3) the creation of a new multicriteria specific indicator of the dumping pressure and (4) a study of the food web with the development of an ECOPATH model. On the one hand, the results showed the existence of a sedimentary equilibrium area in the north-west, with two opposite TOC gradients, controlled by tidal and swell. Harbour sediments can be identified by their different chemical compositions. The area impacted by the dumping is limited. On the other hand, the benthic macrofauna appears less impacted by the dumping. The community is adapted in the bio-hydro-sedimentary environment of the study area. Variations in abundance and dominance have been observed since 2003.In addition, a new indicator allows the classification of dumping impact. The food web is currently stable in both impacted and not impacted areas.

Cette thèse est une contribution à l’étude de la dynamique sédimentaire dans l’écosystème de la rade de Brest. Elle a pour objectif de décrire, par la simulation numérique et l’observation in situ, le mouvement des masses d’eau et de sédiments sous l’influence de la marée à l’échelle de la rade, et l’impact de la distribution spatiale actuelle des populations de crépidules sur le transport de sédiments en suspension et l’évolution des fonds. Un modèle bidimensionnel horizontal (2DH) est mis en œuvre à partir du code TELEMAC. Il intègre la variabilité spatiale du substrat, et rend compte de la présence physique (macro-rugosité, partition de la contrainte de cisaillement) et de l’activité biologique (filtration de l’eau chargée de particules en suspension, production de biodépôts) des crépidules. Les mesures de hauteur d’eau, de vitesse du courant, et de vitesse de frottement valident de façon satisfaisante les choix de paramétrisation du modèle hydrodynamique. Les mesures de concentration de matière en suspension en rade de Brest sont sporadiques, et leur analyse est compliquée. Le modèle sédimentaire constitue un outil de compréhension. Il informe de l’évolution temporelle de la contribution de différents types de sédiments et de leur origine aux concentrations locales de sédiments en suspension et déposés. Il permet de suivre le cheminement des sédiments principalement en suspension, de quantifier les échanges entre les sous-bassins de la rade et avec le fond. L’introduction sur le fond des colonies de crépidules, sous forme de chaînes assimilées à des cylindres, induit une diminution de la vitesse du courant à l’aplomb et dans leur sillage, compensée par une augmentation en périphérie, entraînant une modification globale des zones d’érosion et de dépôt de sédiments. Localement, les macro-rugosités ont un effet antagoniste selon leur répartition: des densités moyennes augmentent le frottement de peau et les remises en suspension, tandis que des densités élevées induisent un masquage des sédiments sur le fond duquel résulte une accrétion. Par comparaison à leur impact hydrodynamique, l’activité biologique des crépidules joue un rôle secondaire sur la dynamique sédimentaire. / This thesis is a contribution to the study of sediment dynamic in the ecosystem of the bay of Brest. It aims at describing, by numerical simulations and field observations, the movement of water and sediments in the bay under tidal forcing, and the impact of the present spatial distribution of slipper limpets on suspended sediment transport and bed evolution. A two-dimensional horizontal (2DH) model is implemented based on the TELEMAC numerical system. It integrates the spatial variability of bed sediments, accounts for the physical presence (macro-roughness, form drag - skin friction partitioning) and biological activity (filtration of water carrying suspended particles, production of biodeposit) of slipper limpets. Measurements of water level, mean flow velocity, and friction velocity satisfactorily validate the choice of parameters in the hydrodynamic model. Measurements of suspended matter concentration in the bay of Brest are sporadic, and their analysis complicated. The sediment model stands as a tool for better understanding sedimentary processes. It informs the temporal evolution of the contribution of different types of sediment, and their origin, to local suspended and deposited sediment concentrations. It allows to follow the paths of sediment transport predominantly in suspension, and to quantify the exchanges of sediments between the sub-basins of the bay and with the bed. The introduction of slipper limpet colonies on the bed, in the form of chains assimilated as cylinders, induces decreasing flow velocity above and in their wake, compensated by increasing flow velocity on the outskirts, which globally modify the patterns of sediment erosion and deposition in the bay. Locally, the macro-roughness elements have an antagonist effect depending on their distribution: medium densities increase skin friction and erosion flux, whereas high densities shelter bed sediments from which results accretion. By comparison to their hydrodynamic impact, the biological activity plays a secondary role on sediment dynamic.