Orientador: Alexander Christian Vibrans. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação de Engenharia Florestal.

Orientador: Alexander Christian Vibrans. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

O manejo florestal madeireiro é uma atividade que promove a manutenção da cobertura florestal em áreas de floresta primária no Brasil. Atualmente, as técnicas de manejo estão sendo aperfeiçoadas pelo desenvolvimento de novas tecnologias da área de geoprocessamento, como o Sistema Global de Posicionamento por Satélite (GNSS), Lidar (Ligth detection and ranging) aerotransportado (ALS) e Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARPs). O objetivo geral deste trabalho é apresentar os princípios do manejo florestal de precisão aplicados para a região amazônica e avaliar a capacidade dos dados do Lidar na redução da intensidade amostral no inventário florestal. Para tal, foi utilizada uma área demonstrativa de manejo florestal de precisão localizada no campo experimental da Embrapa, no município de Rio Branco, Acre. O estudo foi desenvolvido em uma área contínua de 800 hectares, com presença de floresta primária do tipo umbrófila, aberta, com presença de palmeiras, bambu e manchas de floresta alta. Foram realizadas duas coletas de dados nesta área: o censo florestal das árvores com DAP >= 40 cm, com o qual calculou-se a área seccional de cada árvore; e o voo Lidar feito a uma altitude de 600 metros, com footprint de 30 cm e densidade de 14 pts.m2. A partir dos dados Lidar foram extraídas os modelos digitais de superfície (MDS), do terreno (MDT) e altura (MAD), e as métricas Altmd (altura média do dossel), rugosidade (desvio padrão da altura média do dossel), Altdossel (abertura do dossel a 15 metros), LAI (índice de área foliar) e LAIsub (LAI do sub-bosque - faixa entre 5 a 12 metros de altura). No capítulo 01, os dados foram analisados de forma a demonstrar a aplicação do Lidar no aperfeiçoamento das atividades técnicas do manejo florestal na amazônia, sendo elas: (i) macroplanejamento da Área de Manejo Florestal (AMF); (ii) microplanejamento do terreno e hidrografia da Unidade de Produção Anual (UPA); (iii) censo e amostragem florestal; (iv) planejamento da infraestrutura de exploração; e (v) monitoramento. Na análise dos dados do capítulo 02, foram feitas: (i) estimativa dos atributos estruturais derivados do inventário de campo e da nuvem de retornos Lidar para três tamanhos de célula; (ii) correlação de Pearson entre os atributos do campo e do dossel derivados do Lidar; (iii) análise de agrupamento para formação dos estratos pelo método de Ward; (iv) validação (ANOVA) e caracterização dos estratos (PCA); e (v) estimativa de redução da intensidade amostral por meio de uma simulação computacional. Como resultado, os mapas gerados mostram a acurácia e qualidade dos dados do Lidar para o mapeamento de unidades de produção anual dentro da área de manejo florestal, microzoneamento da topografia, modelagem da rede de drenagem, identificação de áreas de relevo acidentado, delimitação da APP e planejamento da infraestrutura de exploração respeitando as condições ambientais e potecial madeireiro da área de estudo. A altura média do dossel da floresta (Altmd), obtida com o Lidar, apresentou a maior correlação (r = 0,74) com a área basal e foi utilizada para estratificar a vegetação em quatro padrões de floresta, com diferença significativa entre eles para a variável de campo. A estratificação com a Altmd distinguiu bem a floresta quanto ao seu gradiente de variação estrutural e perfil de densidade da vegetação. A simulação do inventário estratificado versus o inventário inteiramente casualizado evidenciou a capacidade da variável Lidar Altmd em reduzir o número de parcelas em até 41% quando utilizado 4 estratos para uma mesma incerteza relativa de 10%. O uso de uma única métrica de dossel, derivada do Lidar, foi capaz de estratificar uma área de floresta tropical primária, além de gerar informações adicionais, como o índice de área foliar do sub-bosque e o modelo do terreno que podem auxiliar na tomada de decisão para o manejo, conservação e monitoramento de florestas tropicais. / Timber forest management is an activity that promotes the maintenance of forest cover in primary forest areas in Brazil. Currently, management techniques are being improved by the development of new geoprocessing technologies such as the Global Positioning Satellite System (GNSS), Airborne Lidar Scanning (ALS) and Remotely Piloted Aircraft (ARPs). The general objective of this work is to present the principles of precision forest management applied to the Amazon region and evaluate the reduction of sampling intensity in the forest inventory from vegetation stratification using Lidar variables. For this, was used a demonstration area of precision forest management located in the experimental field of Embrapa, in Rio Branco, Acre. The study was located in a continuous area of 800 hectares, in open ombrphylous forest with presence of palms, bamboo and dense forest portions. Two data collections were carried out in this area: the census inventory of trees with DBH >= 40 cm, which the sectional area of each tree was calculated; and the Lidar flight made at an altitude of 600 meters, with footprint of 30 cm and density of 14 pts.m2. From the Lidar data were processed the digital surface models (DSM), terrain (DTM) and height (CHM), CHmean (average canopy height), roughness (standard deviation of the canopy), CHopenness (canopy openness of 15 meters), LAI (leaf area index) and LAIunder (LAI between 5 to 12 meters of height). In chapter 01, the data were analyzed in order to demonstrate the application of Lidar to improve the technical activities of the forest management in the Amazon, being: (i) macroplanning of the forest management area (AMF); (ii) micro-planning of the land and hydrography of the annual production unit (UPA); (iii) forest census and sampling; (iv) exploration infrastructure planning; and (v) monitoring. The analysis performed on the data of chapter 02 were: (i) estimation of the structural attributes derived from the field inventory and of the return cloud Lidar for three cell sizes; (ii) Pearson correlation between the field and canopy attributes derived from the Lidar; (iii) cluster analysis for classify strata by the Ward method; (iv) validation (ANOVA) and characterization of stratas (PCA); and (v) reduction of sample estimation intensity by a computer simulation. As result, the generated maps show the accuracy and quality of the Lidar data for mapping of annual production units within the area of forest management, microzoning of the topography, drainage network modeling, identification of rugged relief areas, APP boundary and planning the exploration infrastructure respecting the environmental conditions and timber potential of the study area. The average height of the forest canopy (CHmean), obtained with the Lidar, presented the highest correlation (r = 0.74) with the basal area and was used to stratify the vegetation in four forest patterns, with significant difference between them for the field variable. The stratification with CHmean distinguished the forest well for its structural variation gradient and vegetation density profile. The simulation of the stratified inventory versus the completely randomized inventory evidenced the ability of the Lidar Altmd variable to reduce the number of plots by up to 41% when using 4 strata for the same relative uncertainty of 10%. The use of a single canopy metric derived from Lidar was able to stratify an area of primary rainforest, in addition to generating additional information such as understory leaf area index and the terrain model that can assist in decision making for management, conservation and monitoring of tropical forests.

O manejo nutricional de plantios de Eucalyptus é comprovadamente importante para o aumento da produtividade e da sustentabilidade da produção madeireira. Uma das principais formas de manejo nutricional da floresta é a fertilização mineral, que demanda grandes investimentos e necessita de um planejamento adequado. O conhecimento do valor e da escala da resposta à fertilização é essencial para estudos de investimento em práticas silviculturais. O método denominado de parcelas gêmeas possibilita a determinação da resposta à fertilização numa escala regional, em um curto período de tempo. O delineamento consiste na instalação e avaliação de blocos experimentais distribuídos em diversos locais. Estes blocos são constituídos por uma parcela testemunha, que normalmente são parcelas permanentes de inventário e uma parcela fertilizada, que recebe um regime intensivo de fertilização. O método das parcelas gêmeas foi utilizado neste estudo para determinar a resposta à fertilização de plantios clonais de eucalipto, e as relações desta resposta com variáveis edafoclimáticas e silviculturais. Um total de 131 blocos de parcelas gêmeas foi instalado em uma área de 34.540 hectares de plantios clonais de Eucalyptus urophylla, no estado de São Paulo, nos municípios de Mogi Guaçu, Brotas e São Simão. Os tratamentos foram avaliados por dois períodos consecutivos de 12 meses, totalizando 24 meses de avaliação. As parcelas fertilizadas apresentaram um crescimento médio 15% superior à média das parcelas testemunha. O incremento corrente anual médio das parcelas fertilizadas, foi de 31,6 Mg ha-1 ano-1 (64,2 m3 ha-1 ano-1), enquanto que nas parcelas testemunhas foi de 27,6 Mg ha-1 ano-1 (56,1 m3 ha-1 ano-1). A diferença destes incrementos revelou uma resposta à fertilização média de 4,0 Mg ha-1 ano-1 (8,1 m3 ha-1 ano-1). Plantios em solos com maior teor de areia e menores teores de nutrientes foram os que apresentaram as maiores médias de resposta à fertilização, de 8,5 Mg ha-1 ano-1 (16,9 m3 ha-1 ano-1). Os clones responderam de forma semelhante à fertilização e a resposta dos plantios mais velhos foi significativamente maior do que de plantios mais novos (1,7 Mg ha-1 ano-1 para cada ano de idade adicional). A resposta à fertilização correlacionou-se negativamente com o índice de sítio (base 7 anos), teores de argila e silte e com a maioria das variáveis químicas do solo. As variáveis químicas relacionadas às bases do solo, como soma de bases, saturação de bases, Ca, Mg e K, foram as que mais se correlacionaram com a resposta à fertilização. A resposta à fertilização correlacionou-se positivamente com a idade, teor de areia no solo e com a deficiência hídrica. Foi possível desenvolver modelos de predição da resposta à fertilização em função de variáveis químicas e físicas do solo e variáveis silviculturais. A técnica permitiu discriminar a necessidade, ou não, de fertilização por níveis categóricos distintos, como região, fazenda, solo e talhão, baseando-se, este último, no índice de sítio. Nas condições do estudo, concluiu-se que a resposta à fertilização foi maior em solos menos férteis, não diferiu entre clones e foi maior quanto maior a idade do plantio. / Nutrition management in Eucalyptus plantations is a key issue to increase productivity and sustainability of wood production. Mineral fertilization is the main procedure for managing forest nutrition, and it demands large amounts of investments and adequate planning. The understanding of the value and extension of the fertilization response is essential to the evaluation of investments in nutrition of commercial plantations. The twin plots design enables the determination of the fertilization response in a short period of time, in a landscape scale. This method entails the establishment of many pairs of plots, with one control and one treatment plot at each location. The control plot is the normal permanent plot of the inventory network, which measures the real productivity of the forest under the traditional company management. The nearby twinplot is under intensive management (high fertilization, weed and pest controls) in order to remove, or minimize, the constraints to forest productivity. A total of 131 blocks of twin plots were established in an area of 34,540 hectares of clonal plantations of Eucalyptus urophylla, located in the state of Sao Paulo, Brazil. All plots were re-measured in two consecutive periods of 12 months, for 24 months. Fertilized plots increased growth by 15% over control plots. The mean annual biomass increment of fertilized plots was 31,6 Mg ha-1 yr-1 (64,2 m3 ha-1 ano-1), while control plots was 27,6 Mg ha-1 yr-1 (56,1 m3 ha-1 ano-1). The difference between these increments showed a mean fertilization response of 4,0 Mg ha-1 yr-1 (8,1 m3 ha-1 ano-1). Twin plots located on sandier and less fertile soils averaged higher fertilization response by 8,5 Mg ha-1 yr-1 (16,9 m3 ha-1 ano-1). Clones responded similarly to fertilization, and older stands showed higher responses than younger stands (1,7 Mg ha-1 ano-1 for each additional year). Fertilization response correlated negatively with site index (base age 7), soil clay and silt content, and with most of the chemical soil attributes. Highest correlations to response were found in soil base nutrients (sum of bases, base saturation, Ca, Mg and K), age and site index. Fertilization response correlated positively with stand age, soil sand content and water deficit. Models for the prediction of fertilization response were developed based on stand, soil chemical and physical variables. The twin-plots method allowed the discrimination of the need for fertilization in different levels, like region, farm, soil and stand (based on the site index). Conclusions in this study were that fertilization response was higher in less fertile soils, was similar between clones and is higher in older than in younger plantations.

Submitted by Dominick Jesus (dominickdejesus@hotmail.com) on 2015-12-23T14:28:21Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Lucas Kosvoski de Ourique.pdf: 4577131 bytes, checksum: 051515947484e187baa6aed27d160782 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-23T14:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Lucas Kosvoski de Ourique.pdf: 4577131 bytes, checksum: 051515947484e187baa6aed27d160782 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The above ground production in tropical forest has the litter and trunk increment of trees the main components of net primary production. The growth in the trunk is the way to capture carbon from the atmosphere and allocate in woody tissues. The litter fall is like as loss of carbon in the system, but is essential for the recycling of nutrients, which keeps the Amazon forest with high biomass in poor soils. The different types of soils and rainfall seasonality in central Amazon require adaptive differences of vegetation, and thus, the growth and yield of trees variable depending on their position. Therefore, the study objects to quantify litter fall production and the trunk increment of trees in two topographic classes (plateau and “baixio”), with different soils and their relations with precipitation and soil moisture in an old growth forest in central Amazon. This study was carried out in the ZF-2 Experimental Station of the National Institute for Research in the Amazon (INPA), some 90 km North of Manaus, Brazil. Litter production and diameter increment in two transects with (20x2500m) were monitored. The collection was performed with 120 litter traps (60 plateau, 60 “baixio”) with dimensions of 0.5 x 0.5 meters, with an area of 0.25 m2 were systematically arranged in two equidistant lines at 40 meters. The material was collected in the period 15-30 days, dried 65°C until constant weight, and separated into leaves, twigs (diameter < 2cm) and miscellaneous for weight. The collection of diametric increment was performed in 250 trees with “dendrometer” bands, with 125 in each topographic class (plateau and valley), randomly distributed among individual trees of different diameters. The data accumulated rainfall and soil water potential were collected with the aid of automatic equipment installed in the study area. Litter production and diameter increment were analyzed with a factorial analysis of variance with repeated measures. Pearson correlations with Bonferroni probability were performed to verify the tightness of the relationships analyzed in the study. Sampling was conducted between September 2012 and October 2013. Litter production on the plateau was 7.1 ± 0.2 Mg. ha- 1.yr - 1 (CI=95%) and was significantly higher than in the valley 6.3 ± 0.1 Mg. ha- 1.yr - 1 (n = 120 p = 0.008). Litter production for the period was variable during the year, with peak production in the dry season (June to October), with a correlation with rainfall (r = -0.77, p = 0.0029 ). Litter production had leaf production with approximately 70% of the total, with most of the production. The increase in mean diameter was 1.43 ± 0.18 millimeters.yr-1 did not differ between the topographies. However, the increments were slightly higher on the plateau. Rates increase followed trends in rainfall, where diameter growth was higher in the rainy season than in the dry season (r=0.56, p = 0.005). Trees with a diameter greater than 30 cm showed higher increments. The increment and litter fall showed no correlation with soil water potential. The correlation between litter production and the increment was (r=-0.60, p=0.06) where as the highest values for litter fall with to the smallest increment values. These results suggest that trees in the study site invest in growth propitious moments, especially with the presence of abundant water. When there is less water available, the plant decreases the cambial activity and is intended to maintain the minimum investment in your physiology / A produção da floresta acima do solo tem a serapilheira e o incremento das árvores como os componentes principais da produção primária líquida. O crescimento do tronco é a forma captar carbono da atmosfera e alocar em tecidos lenhosos. A serapilheira funciona como perda de carbono no sistema, porém é essencial para a reciclagem de nutrientes, o que mantém a floresta amazônica com alta biomassa em solos pobres. Os diferentes tipos de solos e a sazonalidade das chuvas da Amazônia central exigem diferenças adaptativas da vegetação, sendo nesse sentido, o crescimento e a produção das árvores variável em função da sua posição. Assim, este estudo teve como objetivo quantificar a produção de serapilheira e o incremento de árvores em duas classes topográficas (platô e baixo), com solos distintos e as suas relações com a precipitação e a umidade dos solos em uma floresta madura na Amazônia central. A área de estudo encontra-se na estação de silvicultura tropical do INPA no ramal ZF2, em duas transecções com (20x2500m). A coleta de serapilheira foi realizada com 120 coletores (60 platô, 60 baixio) com dimensões de 0,5 x 0,5 metros, com área de 0,25 m2 que foram dispostos sistematicamente em 2 linhas equidistantes em 40 metros. O material foi coletado em período de 15 a 30 dias, foi secado 65°C até obter peso constante, sendo separado em folhas, galhos (diâmetro < 2cm) e miscelânea e pesado. A coleta de incremento diamétrico foi realizada em 250 árvores com bandas dendrométricas, sendo 125 em cada classe topográfica (platô e baixio), distribuídas aleatoriamente entre indivíduos arbóreos de diferentes diâmetros. Os dados de precipitação acumulada e potencial hídrico dos solos foram coletados com o auxilio de equipamentos automáticos instalados na área de estudo. A produção de serapilheira e o incremento em diâmetro foram analisados com uma análise de variância fatorial, com medidas repetidas. As correlações de Pearson com a probabilidade de Bonferroni foram feitas para verificar a relação entre as variáveis analisadas no estudo. As coletas foram realizadas entre o mês de setembro de 2012 a outubro de 2013. A produção de serapilheira no platô foi de 7,1 ± 0,2 t.ha- 1.ano-1 (IC 95%) e foi significativamente maior do que no baixio 6,3 ± 0,1 t.ha-1.ano-1 (n=120 p = 0,008). A produção de serapilheira para o período foi variável durante o ano, tendo pico de produção no período mais seco (junho a outubro), com uma correlação com a precipitação (r=-0,77, p =0,0029). A produção de folhas com aproximadamente 70% do total da serapilheira foi a maior parte da produção. O incremento em diâmetro médio foi de 1,43 ± 0,18 milímetros.ano-1, que não diferiram entre as topografias. Porém, os incrementos foram levemente superiores no platô. As taxas de incremento seguiram as tendências das chuvas, onde o crescimento do diâmetro foi maior no período chuvoso do que no período mais seco (r=0,56, p=0,005). As árvores com diâmetro acima de 30 cm apresentaram maiores taxas de incrementos. O incremento e a produção de serapilheira não apresentaram correlações com o potencial hídrico dos solos. A correlação entre a produção de serapilheira e o incremento foi de (r=-0,60, p=0,06) sendo que os maiores valores de serapilheira se correlacionaram com os menores valores de incremento. Estes resultados sugerem que as árvores no local de estudo investem em crescimento em momentos propícios, principalmente com a presença de água abundante. Quando há menores quantidades de água disponível, a planta diminuí a atividade cambial e destina investimento em manter ao mínimo a sua fisiologia, dispersando material senil e se preparando para renovar suas folhas e reproduzir.

Com o objetivo de estudar o desenvolvimento de espécies florestais nativas em área de restauração florestal e sob diferentes condições de estresse, foi avaliado o desempenho e respostas de 20 espécies florestais nativas crescidas sob duas diferentes condições de manejo, que resultam em maior (manejo usual) e menor nível de estresse (manejo máximo, com maiores doses de fertilizantes e sempre livre de matocompetição). As parcelas foram selecionadas em experimento instalado na Estação Experimental de Anhembi, da USP (latitude 22&#176;47&#39; S e longitude 48&#176;09&#39; W), implantado em área de pastagem degradada em março de 2004, e avaliado aos 2,5 anos. As parcelas experimentais selecionadas estavam no espaçamento de 3 m x 2 m, possuindo 1270 m2 de área total e 792 m2 de área útil, com 132 plantas mensuráveis, com quatro repetições. As variáveis de crescimento estudadas foram: altura, diâmetro a 30 cm do solo, volume e área foliar específica) e as fisiológicas foram: fotossíntese, clorofila a, clorofila b, clorofila total, proteínas totais solúveis, teores foliares de macronutrientes. Mediram-se todas as plantas para as variáveis dendrométricas e três plantas médias, para as análises fisiológicas. Os resultados foram analisados como um fatorial 2x2, sendo os fatores grupo sucessional (pioneiras e não pioneiras) e manejo (usual e máximo). As espécies pioneiras apresentaram maiores valores de crescimento e sobrevivência que as espécies não pioneiras, independentemente do manejo utilizado. Os volumes das espécies pioneiras foram 27 maiores que as não pioneiras sob manejo usual e de 5 vezes maiores sob manejo máximo. O manejo silvicultural máximo, que propicia menor estresse ambiental, apresentou maiores valores de crescimento e sobrevivência que o manejo usual, com maior estresse ambiental, independentemente do grupo sucessional. O volume do manejo máximo foi de 4,6 vezes maior que no manejo usual para as pioneiras e de 25,5 vezes maior para as não pioneiras. As espécies pioneiras apresentaram maiores atividades fotossintéticas (fotossíntese, clorofila a e proteínas solúveis totais) que as espécies não pioneiras, independentemente do manejo utilizado. As taxas de fotossíntese das espécies pioneiras foram 52% maiores que as não pioneiras sob manejo usual e de 40% maiores sob manejo máximo. O manejo silvicultural máximo apresentou maiores valores das variáveis fisiológicas do que o manejo usual, independentemente do grupo sucessional. A taxa de fotossíntese do manejo máximo foi 18% maior que o manejo usual para as pioneiras e de 30% maior para as não pioneiras. As não pioneiras apresentaram, em média, maior flexibilidade que as espécies pioneiras, apesar de não significativo, dada a alta variabilidade da flexibilidade das espécies dentro dos grupos. Com base nos resultados, e para fins de orientação na escolha das espécies para plantio de acordo com as práticas silviculturais a serem utilizadas (com maior ou menor aliviação dos estresses), propôs-se que as espécies nativas sejam agrupadas em 4 classes, de acordo com o seu ritmo de crescimento e nível de flexibilidade volumétrica. / The study purpose is to evaluate the development of 20 native species in a area under restoration and submitted to two levels of environmental stress according to silvicultural practices. The usual practices has a higher level of stress and the maximum practices resulted in a lower level of stress, due to a higher fertilization regime and a complete weed-control. The experimental plots were selected from a experiment located on the Experimental station of USP in Anhembi (22&#176;47&#39; S and 48&#176;09&#39; W), planted in a pasture in march 2004, and evaluated at 2,5 years-old. The plots were planted in a 3 m x 2 m spacing, with 1270 m2 of total area and 792 m2 of usable area, with 132 trees, with four replications. The variables measured were high, diameter at 30 cm and volume. Physiological variables included photosynthesis, a b and total chlorophyll, total soluble proteins and leaf macronutrients, besides specific leaf area. All trees of each plot were measure for growth estimates and three trees per species and management for the physiological variables. The analysis were done considering a 2 x 2 factorial design with the factors ecological group (pioneers and non pioneer) and silviculture (usual and maximum). The pioneer species had a better growth than non pioneer. The volume of the pioneer species were 27-fold larger than non pioneers under usual silviculture and 5- fold larger under maximum silviculture. The maximum silviculture showed a 4,6-fold larger volumetric growth compared with the usual silviculture dor pioneers species, and 25,5-fold larger growth for non pioneer ones. Pioneer species also showed larger physiological metabolisms than non pioneer ones. Photosynthesis of the pioneers were 52% larger than the non pioneer under usual silviculture and 40% under maximum silviculture. Photosynthesis were also enlarged by maximum silviculture between 18 and 30%. In general, non pioneer species were more flexible (larger responses to the alliviation of stress) than pioneer species, although there were a large variability. The results allowed the establishment of 4 classes of species, classified by growth rate and flexibility, with can be used to better recommendation of species to different restoration conditions.

No Brasil, e especialmente no estado de São Paulo na região do Vale do Paraíba, a silvicultura com o cultivo do eucalipto está se expandindo para as áreas declivosas, ocupadas com pastagens degradadas, devido ao limitado valor agropecuário destas topografias e sua maior aptidão florestal. Tais áreas estão naturalmente mais sujeitas à erosão hídrica, a qual reduz a produtividade florestal e impacta os cursos da água. Desta forma, os métodos de preparo de solo devem ser criteriosamente definidos para possibilitar o adequado crescimento inicial das florestas concomitantemente à conservação do solo. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes métodos de preparo de solo sobre as perdas de solo e água, por erosão, e sobre o desenvolvimento inicial de plantio clonal, de E. grandis, em áreas declivosas. O ensaio foi instalado num delineamento fatorial 3x2, com três intensidades de preparo (coveamento manual, coveamento mecânico e subsolagem a favor do declive) e dois sistemas de manejo de resíduos de colheita (com e sem resíduos), com 4 repetições, num Argissolo Vermelho - Amarelo Distrófico (textura média/argilosa), com declividade média de 21%, no município de Igaratá-SP. A perda de solo e o crescimento da floresta foram avaliados durante 1 ano, entre março de 2004 e fevereiro de 2005. Em dois tratamentos, o com coveamento manual e manutenção dos resíduos (MAC) e na subsolagem sem resíduos (SUS), a erosão foi medida diretamente através do método da parcela padrão, instaladas em todas as repetições, e com dimensões de 14x24 metros. Uma parcela padrão adicional, sem preparo e sem resíduos, foi também instalada. As erosões mensuradas foram agrupadas e analisadas em três períodos (0 a 2, 3 a 7, e 8 a 12 meses). Para os demais tratamentos, a erosão foi estimada por modelos (chamados de por período e global) gerados por regressões lineares múltiplas entre a erosão observada nas parcelas padrão dos tratamentos MAC e SUS, e variáveis independentes oriundas dos atributos locais de cada parcela e das medições de 15 pinos nelas instalados. O solo e a água erodidos e coletados nas parcelas padrão foram analisados quimicamente para quantificar os macronutrientes perdidos. O crescimento inicial do eucalipto foi determinado estimando-se a cobertura do solo e a biomassa da parte aérea aos 3, 6, 9 e 12 meses. Para as parcelas padrão, houve maior erosão no tratamento SUS do que no MAC (P=0.07), com valores médios de 12,9 e 2,4 Mg ha-1 ano-1, respectivamente, e para ambos houve significativa redução da erosão com o desenvolvimento da floresta, o que não ocorreu na parcela testemunha. Os modelos preditivos de erosão só retiveram a variável dos pinos para os 2 primeiros períodos, quando as erosões foram maiores. Para o terceiro período e para o modelo global, apenas variáveis locais foram retidas: volume de solo mobilizado, cobertura do solo e teor de argila. Ambos modelos apresentaram a mesma tendência de estimar maior erosão no tratamento com subsolagem, o qual também obteve, um pequeno ganho de crescimento ao final do primeiro ano (9%). Em termos de resíduos, sua presença reduziu levemente o crescimento (9%). A maior parte da perda de nutrientes, 60%, ocorreu no solo erodido, e suplantam a entrada de nutrientes via chuva, porém são muito inferiores à exportação pela remoção dos resíduos florestais. Assim, ponderando-se os ganhos de crescimento inicial e as perdas erosivas esperadas, identifica-se para o sítio como melhor opção a manutenção dos resíduos com o uso de coveamento mecânico. / In Brazil, and especially in the state of São Paulo in the "Vale do Paraíba" region, eucalypt plantation is expanding to high declivity areas occupied with degraded pastures due to the limited agricultural value of these topographies and its greatest forest aptitude. Such areas are naturally more susceptible to the hydric erosion, which reduces the forest productivity and causes impacts in creeks and lakes. Therefore, the methods of soil preparation should be carefully defined to improve the initial growth of the forests together with soil conservation. Thus, this study had the objective to evaluate the effect of different methods of soil preparation on the soil and water losses by erosion, and on the initial development of E.grandis, clone, in steep areas. The experiment was installed in a 3 x 2 factorial design, with three intensities of soil preparation (manual pitting, mechanical pitting and downhill subsoiling) and two systems of residues management (with and without harvesting residues), with 4 blocks, in a Red-Yellow Argisol dystrophic (medium/clayey texture), with an average declivity of 20,3%, in Igaratá-SP. The soil loss and the growth of the forest were followed during 1 year, between March of 2004 and February of 2005. In two treatments, manual pit and maintenance of the residues (MAC) and in the subsoiling without residues (SUS), the erosion was measured directly through the method of the standart plots, installed in all the repetitions, and with 14 x 24 meters dimensions. An additional standard plot without soil preparation and residues was also installed. The erosion data was grouped and analyzed in three periods (0 to 2, 3 to 7, and 8 to 12 months). For the other treatments, the erosion was estimated using models (named per period and global) from multiple linear regressions between the erosion observed in the treatments MAC and SUS, and independent variables originated from local attributes of each plot and from the measurement of 15 pins installed inside the plots. The soil and the water eroded, collected in the standard plots were chemically analyzed to quantify the lost of macronutrients. The initial growth of the eucalypt was determined estimating soil coverage and aboveground biomass at the 3, 6, 9 and 12 months. For the standard-plots, there was larger erosion in the treatment SUS than in MAC (P=0.07), with average values of 12.9 and 2.4 Mg ha-1 year-1, respectively. For both treatments, the erosion was reduced with the growth of the forest. The erosion models only retained the variable of the pins for the first 2 periods, when erosions were larger. For the third period and for the global model, just local variables were retained: volume of prepared soil, soil coverage and clay content. Both models presented the same trend of predicting larger erosion in the treatment with subsoiling, which also obtained a small growth gain at the end of the first year (9%). For the residues, its maintenance in the area reduced the growth slightly (9%), similar to the mechanical pitty. Most of the loss of nutrients, 60%, were in the eroded soil, and this amount was larger than the rainfall inputs, but much smaller than the exportation by removing the forest residues. Thus, pondering the gains of initial growth and the expected erosion losses, the maintenance of the residues in the site together with the use of mechanical pitting can be identified as the best soil preparation option for these areas.

Orientador: Alexandre Marco da Silva / Banca: José Mauro Santana da Silva / Banca: Luiz Fernando Charbel / Resumo: Solos submetidos a reflorestamentos comerciais de espécies arbóreas exóticas sofrem diversas alterações físicas e químicas, as quais começaram a serem vistas com maior importância por empresas e pesquisadores com vistas a avaliar, sobretudo, como técnicas de recuperação ambiental influenciam os indicadores do solo. A qualidade de solos foi aqui avaliada investigando-se atributos físicos, químicos e isotópicos do solo e da matéria orgânica do solo (MOS), em stands submetidos a três técnicas de recuperação de áreas degradadas: transposição de serapilheira (stand T), abandono de atividades de manejo florestal em talhão de eucalipto (stand E), estabelecimento de poleiros (stand P), além de um stand onde ocorre floresta estacional semidecidual (stand referência - R). Os quatro stands situam-se em uma fazenda no município de Bofete- SP. Em casa stand, amostras de solo foram coletadas em cinco profundidades. Os atributos químicos estiveram fortemente relacionados ao pH do solo, o qual indicou acidez elevada em todas as camadas. Os valores de ð13C na camada superficial do solo foram menores para os stands R e E, indicando predominância de vegetação C3. Os valores de ð13C foi menor em todo o perfil do solo somente no stand R, indicando resposta do solo à adubação química pretérita. Quanto às concentrações de carbono (C) e nitrogênio (N), todas as áreas submetidas às intervenções apresentam concentrações menos que o stand R. Conclui-se que a ferramenta de análise de solos por isótopos de C e N foi importante para a avaliação da qualidade da MOS. Comparando com os dados obtidos na área de referência, o stand E apresentou os melhores indicadores. Como atividade complementar em projetos de restauração ambiental, encoraja-se a calagem e adubação fosfatada / Abstract: Soils under commercial reforestation of exotic tree species suffer several physical-chemical changes, which has been seen as major importance by companies and researches, aiming evaluate how enviornmental recovery techniques influence the soil indicators. Thereby, the soil quality was assessed investigating the physical, chemical and isotopic soil attributes and the soil organic matter (SOM), in stands submitted to three environmental restoration techniques: soil litter transposition of adjacent areas (stand T), stopping of forest management activities (stand E), and perches (stand P), and also a stand where occurs semideciduous seasonal forest (stand reference - R). The four stands are located in a farm in Bofete city of São Paulo state. In each stand, soil samples were collected in five thicknesses. The samples were dried, sieved and delivered to laboratories for chemical and isotopic analyses. The chemical attributes were related to soil pH, which indicated high acidity in all layers. The ð13C values in the superficial layer of the soil were smaller for the R and E stands, indicating predominance of C3 vegetation. The values of ð15N were smaller throughout the soil profile only in the R stand, pointing out response of the soil to former chemical fertilizations. The concentrations of both carbon (C) and nitrogen (N) in all "managed" stands were smaller than the R stand. In conclusion analyzing the soil by means of C and N isotopic signatures was an important tool to assess SOM quality. In comparison with data go from R stand, the E stand presented the best indicators. As a complementary activity in projects of enviornmental restoring, it is encouraged limiting and phosphate fertilization / Mestre

Orientadora: Alessandra Fidelis / Coorientadora: Vânia Regina Pivello / Banca: Heloisa Sinatora Miranda / Banca: Alexandre Bonesso Sampaio / Banca: Marco Antonio de Assis / Banca: Tadeu de Siqueira Barros / Resumo: Espécies invasoras e queimadas não-controladas são consideradas atualmente grandes ameaças à diversidade do Cerrado. Gramíneas invasoras podem alterar propriedades do material combustível, afetando o comportamento e regime do fogo em áreas invadidas. Para algumas invasoras, no entanto, o uso do fogo, dependendo de sua época e intensidade, pode auxiliar no manejo e controle dessas espécies. Desta forma, o objetivo desta tese foi avaliar a relação de retroalimentação entre uma gramínea invasora, Urochloa brizantha e o fogo no Cerrado. Para isso, foram realizados experimentos de queima controlada (2012-2015) em uma área de campo sujo na Reserva Natural Serra do Tombador (Goiás), a fim de verificar como U. brizantha afeta o comportamento do fogo, comparando queimadas em áreas invadidas e não invadidas e, em diferentes estações do ano. Além disso, foi avaliado como o fogo em diferentes frequências (anual, bienal e não queima) e épocas (meio e final da seca) afetam a invasora e as espécies nativas. Ainda, por meio de experimentos em laboratório, foram testados os efeitos indiretos (flutuação de temperatura) e diretos (choques térmicos) do fogo em sementes de U. brizantha e de outras invasoras (U. decumbens e Melinis minutiflora), assim como em sementes de gramíneas nativas, a fim de verificar como a germinação destas espécies é afetada pelo fogo. A presença de U. brizanha modifica o comportamento do fogo no meio da estação seca, aumentando o tamanho das chamas. No entanto, no final da estação seca, o fogo em áreas invadidas é mais intenso. Verificamos também que, independentemente da frequência ou época, o fogo reduz a biomassa morta de U. brizantha. Queimadas bienais no final da estação seca reduziram a cobertura de U. brizantha, mas não sua biomassa, enquanto que queimadas bienais no meio da seca tendem a facilitar ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Biological invasions and wildfires are considered major threats to the Cerrado biodiversity. Invasive grasses can change fuel properties, affecting the behavior and the fire regime in invaded areas. However, for some invasive species, prescribed fires could be used to manage and control them. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the feedback relationship between an invasive grass, Urochloa brizantha, and fire in the Cerrado. Experimental burns were perfomed (2012-2015) in a "campo sujo" area at the Tombador Natural Preserve (Goiás), to evaluate how U. brizantha affects fire behavior, comparing invaded and non-invaded areas and different seasons. We also sought to verify how fire in different frequencies (annual, biennial and control) and seasons (mid-dry and late-dry) affect the invasive and native species. Moreover, we tested, in the laboratory, indirect (temperature fluctuation) and direct (heat shocks) effects of fire on seeds of invasive (U. brizantha, U. decumbens and Melinis minutiflora) and native grass species to verify how germination of these species was affected by fire. The presence of U. brizantha changed fire behavior in the mid-dry season by increasing flame height and in the late-dry season by increasing fire intensity in invaded areas. We also observed that, regardless of the fire frequency or season, fire reduced the dead biomass of U. brizantha. Biennial fires in the late-dry season reduced the cover of U. brizantha, but not its biomass, while biennial fires in the middle of the late-dry season tended to facilitate invasion into new areas. Except for graminoids, which had its cover reduced, native species were not affected by fire events. Regarding the germination experiments, temperature fluctuation, independent of fire, broke dormancy of U. brizantha and U. decumbens seeds, increasing their germination. When ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Márcio Abreu (mwmarcio82@hotmail.com) on 2018-12-03T12:43:04Z No. of bitstreams: 3 versão final dissertação Márcio Abreu 2018.pdf: 1439505 bytes, checksum: 0d37f697fc4bdd6648816ae8b5dd99d0 (MD5) carta encaminhamento Márcio.pdf: 181095 bytes, checksum: 1ec45fade769b0ad56523ff90c14739e (MD5) parecer mestrado.pdf: 245006 bytes, checksum: 2a3e48afcff0341907c1cc577254b034 (MD5) / Approved for entry into archive by PPGCIFA Ciências Florestais e Ambientais (ppgcifa@ufam.edu.br) on 2018-12-03T14:50:14Z (GMT) No. of bitstreams: 3 versão final dissertação Márcio Abreu 2018.pdf: 1439505 bytes, checksum: 0d37f697fc4bdd6648816ae8b5dd99d0 (MD5) carta encaminhamento Márcio.pdf: 181095 bytes, checksum: 1ec45fade769b0ad56523ff90c14739e (MD5) parecer mestrado.pdf: 245006 bytes, checksum: 2a3e48afcff0341907c1cc577254b034 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-12-04T13:18:48Z (GMT) No. of bitstreams: 3 versão final dissertação Márcio Abreu 2018.pdf: 1439505 bytes, checksum: 0d37f697fc4bdd6648816ae8b5dd99d0 (MD5) carta encaminhamento Márcio.pdf: 181095 bytes, checksum: 1ec45fade769b0ad56523ff90c14739e (MD5) parecer mestrado.pdf: 245006 bytes, checksum: 2a3e48afcff0341907c1cc577254b034 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-12-04T13:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 3 versão final dissertação Márcio Abreu 2018.pdf: 1439505 bytes, checksum: 0d37f697fc4bdd6648816ae8b5dd99d0 (MD5) carta encaminhamento Márcio.pdf: 181095 bytes, checksum: 1ec45fade769b0ad56523ff90c14739e (MD5) parecer mestrado.pdf: 245006 bytes, checksum: 2a3e48afcff0341907c1cc577254b034 (MD5) Previous issue date: 2018-08-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of the study was to develop mathematical models capable of relating the size of forest clearings with dendrometric data and canopy morphometric characteristics, allowing to obtain knowledge for a better planning and estimation of the impacted area and thus contribute to the determination of the forest cover by the fall of the tree on the farm. This study was conducted in forest management areas of the Mamirauá Sustainable Development Reserve with an area of 1,124,000 hectares, located at the confluence of the Solimões and Japurá rivers, between the municipalities of Alvarães, Uarini, Maraã, Fonte Boa and Jutaí, state of Amazonas, located near the city of Tefé. The forest inventories were carried out between January and February of the years 2012, 2013 and 2014 by the community associations that develop the activities in their respective areas of forest management located in the Mamirauá RDS. The canopy morphometric data were collected in January 2018 and analyzed using Analysis of Variance, Pearson's Correlation Coefficient and Multiple Linear Regression Analysis. The tests showed that there is a significant difference between the clearings of species exploited in the forest management areas of the Mamirauá RDS, with Açacú (Hura crepitans) presenting higher values for a clearing area with 341.88 (m2) ± 99.09 (m2), DAP 136.83 (cm) ± 30.07 (cm), Height of 13.29 (m) ± 2.97 (m) and volume of 11.92 (m3) ± 4.9 (m3) for this species. The smaller clearings were caused by the species Louro inamuí (Ocotea cymbarum) with size in area of 193,94 (m2) ± 36,26 (m2) and for the species Castanharana (Lecythis pisonis Cambess.) With values in area of 164, 66 (m2) ± 19.97 (m2). The dendrometric (DAP and Height) and volume variables presented DAP (r = 0.85) and Volume correlation values (r = 0.697), showing a strong positive correlation with the clearing areas, indicating that the size of the clearing areas (m2) increased as individuals with higher DAP values and higher volume production (m3) are explored. The model that best fit and presented the best values according to the indicatives used as evaluation parameters was model 5, CL = -626.5439 + 6.6645.DAP -127.3025.G + 69.295.IS - 1,9302.IEV + 292,765. IA-4.3849.VSH, with a higher value of 0.9358 (R2Ajust), 7,000 (Cp mallows), 238.38 (AIC) and 19.7 (Syx%). It is possible to indicate for the prediction of clearing area the adjusted equation for model 7, CL = -134.5395 + 2.8028.DAP + 13.266.IS. / O objetivo do estudo foi desenvolver modelos matemáticos capazes de relacionar o tamanho de clareiras de espécies florestais com dados dendrométricos e características morfométricas de copa possibilitando obter conhecimentos para um melhor planejamento e estimativa da área impactada e assim contribuir para a determinação de perda de cobertura florestal ocasionados pela queda da árvore na exploração. Este estudo foi conduzido em áreas de manejo florestal da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá com área de 1.124.000 hectares, localizada na confluência dos rios Solimões e Japurá, entre os municípios de Alvarães, Uarini, Maraã, Fonte Boa e Jutaí, estado do Amazonas, situando-se próxima à cidade de Tefé. Os inventários florestais foram realizados entre janeiro e fevereiro dos anos de 2012, 2013 e 2014 pelas Associação comunitárias que desenvolvem as atividades em suas respectivas áreas de manejo florestal localizadas na RDS Mamirauá. Os dados morfométricos da copa foram coletados em janeiro de 2018 e analisados por meio da Análise de variância, Coeficiente de correlação de Pearson e Análise de regressão linear múltipla. Os testes mostraram que existe diferença significativa entre as clareiras de espécies exploradas nas áreas de manejo florestal da RDS Mamirauá, sendo que a espécie Açacú (Hura crepitans) apresentou maiores valores para área de clareira com 341,88(m2) ± 99,09(m2), DAP 136,83 (cm) ± 30,07(cm), Altura de 13,29(m) ± 2,97(m) e volume de 11,92(m3) ± 4,9(m3) para esta espécie. As menores clareiras foram ocasionadas pela a espécie Louro inamuí (Ocotea cymbarum) com tamanho em área de 193,94(m2) ± 36,26(m2) e para a espécie Castanharana (Lecythis pisonis Cambess.) com valores em área de 164,66(m2) ± 19,97(m2). As variáveis dendrométricas (DAP e Altura) e volume, apresentaram valores de correlação DAP (r = 0,85) e Volume (r = 0,697) demonstrando forte correlação positiva com as áreas de clareiras, indicando que o tamanho das áreas de clareiras (m2) aumentam à medida que são explorados indivíduos com maiores valores de DAP e com maior produção em volume (m3). O modelo que melhor se ajustou e apresentou os melhores valores de acordo com os indicativos utilizados como parâmetros de avaliação, foi o modelo 5, CL = -626,5439 + 6,6645.DAP -127,3025.G + 69,295.IS -1,9302.IEV + 292,765. IA - 4.3849.VSH, com maior valor de 0,9358 (R2Ajust), de 7,000 (Cp mallows), 238,38 (AIC) e 19,7 (Syx%) sendo possível indicar para predição de área de clareira a equação ajustada para o modelo 7, CL = -134,5395 + 2,8028.DAP + 13,266.IS.