Orientador: Eduardo Alves de Almeida / Resumo: O Estado de São Paulo é responsável pela produção da metade da cana-de-açúcar no Brasil, e segue crescendo, sendo esse cultivo um dos principais responsáveis pelo desmatamento no interior do estado. A atual expansão da cana-de-açúcar está ocorrendo principalmente sob áreas de cultivos anuais e pastagens de pecuária extensiva. Embora possa parecer positivo, essa conversão de pastagens supõe um grande impacto sobre as poças de água construídas como bebedouros para o gado, as quais abrangem altas proporções de biodiversidade a sua vez. Nesse cenário, os anfíbios são especialmente vulneráveis, uma vez que a grande maioria das espécies de anuros, registrados no interior do estado, se reproduz nestas poças que estão sendo transformadas ou mesmo desaparecendo. Além disso, o cultivo intensivo de cana-de-açúcar exige o uso de agrotóxicos que devido as fortes precipitações sazonais provocam escoamento superficial a estes leitos aquáticos e sua subsequente contaminação por misturas complexas de pesticidas. Nesta dissertação de doutorado são apresentados os resultados de um estudo sobre os impactos ecológicos e ecotoxicológicos em girinos de diferentes espécies de anuros que habitam poças temporárias anexas aos cultivos de cana-de-açúcar. O estudo foi realizado na área agrícola circundante da cidade de São José do Rio Preto, uma das principais áreas de produção de cana-de-açúcar no noroeste paulista. A vegetação nativa dessa região tem sido continuamente desmatada desde o século XIX, e n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: São Paulo state cultivates half of the sugarcane in Brazil, being this culture among the main responsible for deforestation in the inland of the state. Current expansion of sugarcane is taking place mostly over annual croplands and extensive cattle ranching pastures. Although it may seem positive, this pasture conversion supposes a major impact on cattle ponds which support high proportions of biodiversity. In this scenario, amphibian populations are especially vulnerable since the vast majority of the anurans registered in the inland of the state breed in cattle ponds which are been transformed or even disappearing. In addition, intensive sugarcane culture demands the usage of pesticides which can enter ponds when heavy precipitation events cause surface run-off. Consequently, complex mixtures of pesticides occur in ponds near to cultures. In this doctoral dissertation are presented the results of a study of the ecological and ecotoxicological impacts on tadpoles of anurans species inhabiting temporary breeding ponds annex to sugarcane cultures. The study was conducted in the surrounding sugarcane-dominated agricultural area of the city of São José do Rio Preto, which stands out as an appropriate place for the research purpose, since it is part of São José do Rio Preto macro region, in the northwestern of São Paulo state, one of the major sugarcane production areas in Brazil, its native vegetation has been intensely deforested since the 19th century, in the last decades has ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O cultivo de cana-de-açúcar possui grande importância econômica, e está se expandindo principalmente para a região de Cerrado no Centro-Oeste brasileiro. Com o objetivo de entender a influência do cultivo e manejo da cana-de-açúcar nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo de Cerrado, foram estudadas uma área com cana sem queima, uma área de cana com queima e um fragmento de vegetação nativa, no município de Porteirão, GO (17° 55\' 35\" S 50° 08\' 36\" O). A estrutura da comunidade bacteriana total (rDNA 16s) e funcional (microrganismos nitrificantes e desnitrificantes) do solo, assim como os diversos fatores físico-químicos foram analisados. Ocorreram alterações significativas em diversos atributos. Os manejos com queima e sem queima sofreram modificações distintas, resultando em áreas com características bem diferentes entre si. As principais alterações observadas, em pelo menos um dos tratamentos, foram relacionadas com os seguintes atributos do solo: aumento de densidade e temperatura, redução da agregação, teores e estoques de C e N, enriquecimento dos valores de 13C e 15N, redução do potencial de desnitrificação, mudanças qualitativas e quantitativas no teor de N mineral e nas taxas líquidas de mineralização e nitrificação do N. Os fluxos de gases sofreram poucas modificações em nível de tratamento, sendo os fluxos de CH4 e N2O muito baixos nas áreas estudadas. Ocorreram significativas mudanças na estrutura das comunidades de bactérias totais, nitrificantes e desnitrificantes, mas os grupos responderam de formas diferentes às mudanças ocorridas no solo. Os fatores físico-químicos em conjunto, especialmente aqueles relacionados à agregação do solo, mineralogia, fertilidade e temperatura, direcionaram as mudanças na estrutura da comunidade bacteriana total do solo. Porém as mudanças na estrutura dos grupos funcionais, não se explicaram somente por esse padrão, e mostraram a importância da interação biológica na estruturação das comunidades. Os fluxos dos gases provenientes do solo, o potencial de desnitrificação e a ciclagem de C e N de uma forma geral, correlacionaram com as mudanças nas comunidades de bactérias totais e/ou funcionais, mostrando influência da microbiota nesses fatores. Já as taxas líquidas de mineralização e nitrificação do N do solo não correlacionaram, sugerindo uma maior influência de outros fatores. / The sugarcane crop plays an important role on Brazilian economy, and is passing through an expansion process concentrated mainly on the Cerrado (savannah) biome (Middle West region of Brazil). In order to understand the influence of sugarcane cultivation and management on soil chemical, physical and biological properties, we studied two sugarcane areas, with (burnt cane) and without burning before harvest (green cane), and a fragment with native vegetation located at the municipality of Porteirão (Goias state, Brazil) (17 ° 55 \'35 S \"N 50 ° 08\' 36\" W). We analyzed the structure of total (16S rDNA) and functional (nitrifying and denitrifying microorganisms) soil bacterial community, as well as some physical and chemical factors. Significant changes were observed in several attributes. The management with and without burning responded differently to soil changes, resulting on areas with distinct properties. The changes observed in at least one of the treatments were mainly related to the following soil properties: density and temperature increase, reduction of aggregation, C and N levels, enrichment of 13C and 15N values, denitrification potential reduction, qualitative and quantitative changes in mineral N content and on net mineralization and net nitrification of N. Soil greenhouse gases flows have undergone little change in level of treatment, and the flow of CH4 and N2O where very low in studied areas. There were significant changes on structure of total, nitrifying and denitrifying bacteria community, but the groups responded differently to soil changes. The direction of changes in total soil bacterial community structure where given by the interaction of physical-chemical factors together, especially those related to soil aggregation, mineralogy, fertility and temperature. But changes in the structure of functional groups, were not explained only by that standard, and showed great importance of biological interactions on community structure. The flow of greenhouse gases from the soil, the denitrification potential and cycling of C and N in general, correlated with changes in total and/or functional bacterial communities, showing the influence of the microorganisms in these factors. However, the net rates of mineralization and nitrification of soil N did not correlate, suggesting that others factors were involved.

O cultivo de cana-de-açúcar possui grande importância econômica, e está se expandindo principalmente para a região de Cerrado no Centro-Oeste brasileiro. Com o objetivo de entender a influência do cultivo e manejo da cana-de-açúcar nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo de Cerrado, foram estudadas uma área com cana sem queima, uma área de cana com queima e um fragmento de vegetação nativa, no município de Porteirão, GO (17° 55\' 35\" S 50° 08\' 36\" O). A estrutura da comunidade bacteriana total (rDNA 16s) e funcional (microrganismos nitrificantes e desnitrificantes) do solo, assim como os diversos fatores físico-químicos foram analisados. Ocorreram alterações significativas em diversos atributos. Os manejos com queima e sem queima sofreram modificações distintas, resultando em áreas com características bem diferentes entre si. As principais alterações observadas, em pelo menos um dos tratamentos, foram relacionadas com os seguintes atributos do solo: aumento de densidade e temperatura, redução da agregação, teores e estoques de C e N, enriquecimento dos valores de 13C e 15N, redução do potencial de desnitrificação, mudanças qualitativas e quantitativas no teor de N mineral e nas taxas líquidas de mineralização e nitrificação do N. Os fluxos de gases sofreram poucas modificações em nível de tratamento, sendo os fluxos de CH4 e N2O muito baixos nas áreas estudadas. Ocorreram significativas mudanças na estrutura das comunidades de bactérias totais, nitrificantes e desnitrificantes, mas os grupos responderam de formas diferentes às mudanças ocorridas no solo. Os fatores físico-químicos em conjunto, especialmente aqueles relacionados à agregação do solo, mineralogia, fertilidade e temperatura, direcionaram as mudanças na estrutura da comunidade bacteriana total do solo. Porém as mudanças na estrutura dos grupos funcionais, não se explicaram somente por esse padrão, e mostraram a importância da interação biológica na estruturação das comunidades. Os fluxos dos gases provenientes do solo, o potencial de desnitrificação e a ciclagem de C e N de uma forma geral, correlacionaram com as mudanças nas comunidades de bactérias totais e/ou funcionais, mostrando influência da microbiota nesses fatores. Já as taxas líquidas de mineralização e nitrificação do N do solo não correlacionaram, sugerindo uma maior influência de outros fatores. / The sugarcane crop plays an important role on Brazilian economy, and is passing through an expansion process concentrated mainly on the Cerrado (savannah) biome (Middle West region of Brazil). In order to understand the influence of sugarcane cultivation and management on soil chemical, physical and biological properties, we studied two sugarcane areas, with (burnt cane) and without burning before harvest (green cane), and a fragment with native vegetation located at the municipality of Porteirão (Goias state, Brazil) (17 ° 55 \'35 S \"N 50 ° 08\' 36\" W). We analyzed the structure of total (16S rDNA) and functional (nitrifying and denitrifying microorganisms) soil bacterial community, as well as some physical and chemical factors. Significant changes were observed in several attributes. The management with and without burning responded differently to soil changes, resulting on areas with distinct properties. The changes observed in at least one of the treatments were mainly related to the following soil properties: density and temperature increase, reduction of aggregation, C and N levels, enrichment of 13C and 15N values, denitrification potential reduction, qualitative and quantitative changes in mineral N content and on net mineralization and net nitrification of N. Soil greenhouse gases flows have undergone little change in level of treatment, and the flow of CH4 and N2O where very low in studied areas. There were significant changes on structure of total, nitrifying and denitrifying bacteria community, but the groups responded differently to soil changes. The direction of changes in total soil bacterial community structure where given by the interaction of physical-chemical factors together, especially those related to soil aggregation, mineralogy, fertility and temperature. But changes in the structure of functional groups, were not explained only by that standard, and showed great importance of biological interactions on community structure. The flow of greenhouse gases from the soil, the denitrification potential and cycling of C and N in general, correlated with changes in total and/or functional bacterial communities, showing the influence of the microorganisms in these factors. However, the net rates of mineralization and nitrification of soil N did not correlate, suggesting that others factors were involved.

ARRAES, Francisco Dirceu Duarte. Dinâmica do balanço de energia na bacia hidráulica do açude Orós e suas adjacências. 2010. 89 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-23T17:11:27Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:14:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:14:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fddarraes.pdf: 5184942 bytes, checksum: d53b2c54a30b48fc9fe8af71ea1252aa (MD5) Previous issue date: 2010 / The main goal of this work was to study the dynamics of the energy balance parameters. The studied area was located around and in the Orós reservoir for 16 years. It was used the SEBAL algorithm, to provide an analysis of the relationship between the sensible and the latent heat and the heat flow in soil and the changes in land use. To reach this approach a classification to the use and occupation of land was developed. It was used the real data and the representation of space-time processes through a set of images TM - Landsat 5. These images were obtained from the Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (INPE), which were processed and stacked by the software ERDAS IMAGINE 9.0. Then the SEBAL algorithm (Surface Energy Balance Algorithm for Land) was applied to quantify the latent heat flux from the residue of the radiation balance of the area. It was qualified the net radiation (Rn), the heat flow in soil (G) and sensible heat flux (H). Results showed that the supervised classification method developed by maximum likelihood identified a predominance of sparse vegetation, occupying approximately 908.6 km2, accounting for 45.44% of the total area. This class is composed for herbaceous shrub (low to medium-sized) open to dense, and this class has the highest vulnerability to anthropogenic activities. 9.78% of the studied area showed negative NDVI for the year 2008, this percentage also, was confirmed by the classification. This fact represents the potential of NDVI to identify the water bodies. The temporal variability of the components of energy balance didn’t present tendency of increase or decrease and it was strongly influenced by the rainfall distribution. The components of energy balance didn’t allow the identification of changes in the land use around the Orós reservoir. / Este trabalho investiga a dinâmica dos componentes do balanço de energia na área em torno e na bacia hidráulica do açude Orós nos últimos 16 anos, pelo emprego do algoritmo SEBAL, bem como faz uma analise na relação entre os calores sensível e latente e o fluxo de calor do solo com as mudanças no uso do solo. Para tanto elaborou-se uma classificação atual do uso e ocupação da terra através da verdade de campo e da representação de processos espaçotemporais por meio de um conjunto de imagens TM – Landsat 5. As referidas imagens foram obtidas junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), as quais foram processadas e empilhadas pelo software Erdas IMAGINE 9.0. Em seguida aplicou-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) para se quantificar o fluxo de calor latente a partir do resíduo do balanço de radiação da superfície que tem como componentes a radiação líquida (Rn), o fluxo de calor do solo (G) e o fluxo de calor sensível (H). A classificação supervisionada desenvolvida pelo método máxima verossimilhança mostrou um predomínio de vegetação rala, ocupando aproximadamente 908,6 km2, correspondendo a 45,44% do total da área. Nesta classe está inserida a vegetação herbácea arbustiva (porte baixo a médio) aberta à densa, sendo esta classe a que apresenta maior vulnerabilidade à atuação antrópica. O percentual da área de estudo que apresentou NDVI negativo para o ano de 2008 foi de 9,78%, não mostrando diferença entre o valor obtido para a percentagem de água pela classificação supervisionada, expressando o potencial do NDVI para identificação de corpos hídricos. A variabilidade temporal do fluxo de calor latente apresentou tendência de redução dos valores na área antropizada e consequentemente um aumento do fluxo de calor sensível.

ARRAES, Francisco Dirceu Duarte. Dinâmica do balanço de energia na bacia hidráulica do açude Orós e suas adjacências. 2010. 89 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceara, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-30T14:06:45Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_ fddarraes.pdf: 5174177 bytes, checksum: 17620284b8530095a995afe02a212e23 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-30T14:07:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_ fddarraes.pdf: 5174177 bytes, checksum: 17620284b8530095a995afe02a212e23 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-30T14:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_ fddarraes.pdf: 5174177 bytes, checksum: 17620284b8530095a995afe02a212e23 (MD5) Previous issue date: 2010 / The main goal of this work was to study the dynamics of the energy balance parameters. The studied area was located around and in the Orós reservoir for 16 years. It was used the SEBAL algorithm, to provide an analysis of the relationship between the sensible and the latent heat and the heat flow in soil and the changes in land use. To reach this approach a classification to the use and occupation of land was developed. It was used the real data and the representation of space-time processes through a set of images TM - Landsat 5. These images were obtained from the Instituto Nacional de Pesquisas Especiais (INPE), which were processed and stacked by the software ERDAS IMAGINE 9.0. Then the SEBAL algorithm (Surface Energy Balance Algorithm for Land) was applied to quantify the latent heat flux from the residue of the radiation balance of the area. It was qualified the net radiation (Rn), the heat flow in soil (G) and sensible heat flux (H). Results showed that the supervised classification method developed by maximum likelihood identified a predominance of sparse vegetation, occupying approximately 908.6 km2, accounting for 45.44% of the total area. This class is composed for herbaceous shrub (low to medium-sized) open to dense, and this class has the highest vulnerability to anthropogenic activities. 9.78% of the studied area showed negative NDVI for the year 2008, this percentage also, was confirmed by the classification. This fact represents the potential of NDVI to identify the water bodies. The temporal variability of the components of energy balance didn’t present tendency of increase or decrease and it was strongly influenced by the rainfall distribution. The components of energy balance didn’t allow the identification of changes in the land use around the Orós reservoi / Este trabalho investiga a dinâmica dos componentes do balanço de energia na área em torno e na bacia hidráulica do açude Orós nos últimos 16 anos, pelo emprego do algoritmo SEBAL, bem como faz uma analise na relação entre os calores sensível e latente e o fluxo de calor do solo com as mudanças no uso do solo. Para tanto elaborou-se uma classificação atual do uso e ocupação da terra através da verdade de campo e da representação de processos espaçotemporais por meio de um conjunto de imagens TM – Landsat 5. As referidas imagens foram obtidas junto ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), as quais foram processadas e empilhadas pelo software Erdas IMAGINE 9.0. Em seguida aplicou-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) para se quantificar o fluxo de calor latente a partir do resíduo do balanço de radiação da superfície que tem como componentes a radiação líquida (Rn), o fluxo de calor do solo (G) e o fluxo de calor sensível (H). A classificação supervisionada desenvolvida pelo método máxima verossimilhança mostrou um predomínio de vegetação rala, ocupando aproximadamente 908,6 km2, correspondendo a 45,44% do total da área. Nesta classe está inserida a vegetação herbácea arbustiva (porte baixo a médio) aberta à densa, sendo esta classe a que apresenta maior vulnerabilidade à atuação antrópica. O percentual da área de estudo que apresentou NDVI negativo para o ano de 2008 foi de 9,78%, não mostrando diferença entre o valor obtido para a percentagem de água pela classificação supervisionada, expressando o potencial do NDVI para identificação de corpos hídricos. A variabilidade temporal do fluxo de calor latente apresentou tendência de redução dos valores na área antropizada e consequentemente um aumento do fluxo de calor sensível.

Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2016-09-20T14:48:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Natache_Ferrão.pdf: 350140 bytes, checksum: fbbfdb5e63d78d74c935fcea9cf90919 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T14:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Natache_Ferrão.pdf: 350140 bytes, checksum: fbbfdb5e63d78d74c935fcea9cf90919 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CNPq / A matéria orgânica do solo (MOS) compõe um compartimento dinâmico, composto por uma mistura complexa de resíduos vegetais e animais em diversos estádios de decomposição. De forma didática, o carbono (C) presente na MOS pode ser dividido em compartimentos, diferenciados por similaridades estruturais, estabilidade e dinâmica. Neste trabalho utilizamos as definições dos compartimentos da MO: Compartimento ativo ou lábil: constituído por componentes facilmente oxidáveis, estando fortemente sujeito a alterações resultantes do manejo do solo; Compartimento lento: ligado a formação de micro e macroagregados do solo (o manejo influencia diretamente na ocorrência dos macroagregados, mas muito pouco a ocorrência de microagregados); Compartimento passivo: substâncias húmicas estáveis supostamente não afetadas pelas técnicas de manejo. Na literatura, ainda há muitas lacunas e controvérsias sobre as metodologias para quantificação do C nessas frações em diferentes tipos de solos. Parte dessa dificuldade pode ser função das variações das classes de solo, do clima e manejo a que esses solos estão submetidos. Sendo assim, constata-se que esse é um tema de alta relevância, pois, as metodologias de avaliação do C influenciam a geração de dados e as estimativas da dinâmica do C no solo e seu tempo de permanência. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade do fracionamento do carbono da matéria orgânica do solo utilizando o método de hidrólise enzimática, como método alternativo aos métodos tradicionais de fracionamento. Foi utilizado um Argissolo de região de clima tropical úmido sob dois manejos: mata nativa preservada e plantio de cana-deaçúcar. O sítio experimental escolhido para a coleta das amostras de solo foi a estação experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), no município de Itambé, PE, localizada na Zona da Mata Norte de Pernambuco. As amostras foram coletadas nas camadas de 0-20 cm. Para liberação e quantificação dos compostos de carbono das frações da MOS através da hidrólise enzimática, foi realizada uma sequência analítica constituída por duas etapas: (i) Extração do carbono solúvel em água quente (ii) Hidrólise enzimática. No solo sob cultivo com cana-de-açúcar a proporção da fração mais lábil de carbono, extraída com água quente, foi maior que no solo sob mata. Houve uma maior proporção na quantificação da matéria orgânica em solo sob mata atlântica para o método de demanda química de oxigênio (DQO). O método de DQO mostrou-se eficaz como método auxiliar ao analisador TOC na quantificação da matéria orgânica para o método de extração por água quente. O acetato de sódio utilizado como tampão orgânico causou interferência na leitura do CO dos hidrolisados pelo analisador TOC. A utilização de água deionizada no lugar do tampão orgânico demonstrou ser uma alternativa para substituir o acetato, pois não foram observadas diferenças significativas de pH ao longo do tempo reacional. Nos testes utilizando água deionizada, foi observado decréscimo dos teores da MO em relação ao tempo, podendo estar relacionado à interferência de elementos presentes no solo, à falta de precisão do método analítico empregado, à perda de MO durante o processo reacional e/ou à incorporação da MO ao substrato (solo). Os teores de CO nos hidrolisados obtidos pelo método de hidrólise enzimática mostraram correlação positiva com a adição de enzimas, entretanto, a adição de enzimas introduz quantidades significativas de C ao meio reacional, o que indica que serão necessárias mudanças no método analítico. / The soil organic matter (SOM) comprises a dynamic compartment consists of a complex mixture of plant and animal residues in various stages of decomposition. Didactically, carbon (C) present in the SOM can be divided into compartments, differentiated by structural similarities, stability and dynamics. In this work we use the definitions of the storage MO: active or labile compartment: consisting of easily oxidized components, being strongly subject to change resulting from soil management; slow compartment: on the formation of micro- and macroaggregates soil (management directly influences the occurrence of macroaggregates, but very little the occurrence of micro-aggregates); Passive Housing: stable humic substances supposedly not affected by management techniques. In the literature, there are still many gaps and controversies about the methodologies for quantification of these fractions carbon in different types of soils. Part of this difficulty may be a function of variations in soil types, climate and management that these soils are submitted. Thus, it appears that this is a highly important issue because the evaluation methodologies of C influence the generation of data and the carbon dynamics of the estimates in the soil and your length of stay. Therefore, this study aims to evaluate the viability of the soil organic matter carbon fractionation using the enzymatic hydrolysis method as an alternative method to traditional methods of fractionation. Ultisol of humid tropical climate region was used in two managements: preserved native forest and planting sugarcane. The experimental site chosen for the collection of soil samples was the experimental station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA), in the city of Itambé, PE, located in the North Forest Zone of Pernambuco. The samples were collected at 0-20 cm. To quantify the release and carbon compounds of SOM fractions by enzymatic hydrolysis, an analytical sequence consists of two steps it taken: (i) Carbon Extraction hot water soluble (ii) Enzymatic hydrolysis. The soil under cultivation of sugarcane the proportion of the more labile fraction of carbon, extracted with hot water, was higher than in the soil under forest. There was a higher proportion in the quantification of organic matter in soil under rainforest for chemical demand method of oxygen (COD). The COD method was effective as an auxiliary method to the TOC analyzer quantification of organic matter to the extraction method by hot water. The sodium acetate buffer used as organic interference caused CO hydrolyzed by reading the TOC analyzer. The use of deionized water in place of the organic buffer to be an alternative to replace the acetate, as significant differences in pH during the reaction time were not observed. In tests using deionized water, was observed decrease of OM content in relation to time, may be related to the interference of elements present in the soil, lack of precision of the analytical method employed, the loss OM during the reaction process and / or OM incorporation of the substrate (soil). CO contents in the hydrolysates obtained by enzymatic hydrolysis method showed a positive correlation with addition of enzymes, however, the addition of enzymes introduces significant amounts of carbon to the reaction medium, which indicates that changes will be needed in the analytical method.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-06-20T17:52:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Kennedy Nascimento de Jesus.pdf: 2821633 bytes, checksum: ad7413c76f1a1fd792f8d226e55211d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-20T17:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Kennedy Nascimento de Jesus.pdf: 2821633 bytes, checksum: ad7413c76f1a1fd792f8d226e55211d0 (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / CAPES / A conversão de áreas de vegetação nativa em áreas destinadas à exploração agropecuária é apontada como um dos principais fatores responsáveis pelas emissões de Gases de Efeito Estufa para a atmosfera. Essas mudanças no uso da terra causam na paisagem um mosaico de áreas com diferentes usos e coberturas do solo. Porém, ainda é limitado o conhecimento da dinâmica do carbono (C) e do Nitrogênio (N) do solo nesses sistemas, principalmente na região Nordeste do Brasil. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi determinar as alterações dos estoques e da dinâmica do C e N no solo devido às mudanças de uso da terra nas diferentes regiões fisiográficas e nas principais classes de solo de Pernambuco. Foram realizados três estudos, que auxiliaram no alcance do objetivo proposto: 1) no primeiro, foi realizado um levantamento e compatibilização da literatura sobre os estoques de C na camada superficial (0-30 cm) dos solos de Pernambuco. 2) no segundo estudo, foram quantificados os estoques de carbono (in situ) e sua distribuição nas camadas ao longo do perfil do solo (0-100 cm) em áreas de vegetação nativa, agrícolas e pasto, nas principais regiões fisiográficas e classes de solo do Estado; e 3) no terceiro, foram avaliados a dinâmica do C e do N, através da abundância natural de δ13C e δ15N e das concentrações de C e N em perfis (0-100 cm) de Argissolos ao longo de um gradiente climático em Pernambuco em áreas representativas de floresta nativa, de pasto e agrícolas. Em todos os estudos, as áreas de vegetação nativa foram tomadas como condição original do solo de acordo com cada região estudada. Nos estudos 2 e 3 quantificou-se as concentrações de C e N por meio de analisador elementar CHN e no estudo 3 foram quantificadas a abundância natural de δ 13C e δ 15N nos Argissolos do Estado, por meio de espectrômetro de massa. Aproximadamente 368 Tg de C estão estocados nos solos de Pernambuco de 0-30 cm. De uma forma geral, os maiores estoques de carbono total ocorreram nas vegetações nativas densas e decresceram da região úmida à semiárida Oeste, com grandes variações entre as classes de solos. A substituição da vegetação nativa para implantação de áreas de pastagens ou agrícolas acarretou mudanças no sinal δ13C do solo, sendo maiores nas áreas úmidas e subúmidas do estado em relação às áreas semiáridas. O enriquecimento de δ15N encontrado na superfície do solo das regiões semiáridas em relação às áreas úmidas e subúmidas estão associados as menores concentrações de C e N presentes nos Argissolos dessa região, em decorrência das maiores temperaturas e menores precipitações pluviais. Fica evidente que a intervenção humana nessas áreas através de práticas agropecuárias, reduz os estoques e modificam a dinâmica do C e do N no solo, e para se contrapor a esta situação no Estado, são necessárias medidas mitigatórias, como a adoção de sistemas conservacionistas do solo e da água, através de políticas públicas de incentivo às práticas conservacionistas em substituição à agricultura de baixo C. / The conversion of native vegetation areas into agricultural areas is pointed out as one of the main factors responsible for the emissions of greenhouse gases to the atmosphere. Changes in land use create a mosaic of areas in the landscape with different soil coverages and knowledge of the dynamics of C and N in these systems is limited. The objective of this work was to determine the changes in soil carbon (C) and nitrogen (N) stocks and dynamics due to changes in land use in the different physiographic regions and in the main soil classes of Pernambuco state. Three studies were carried out: 1) the first was a survey and compatibilization of the literature on C stocks in the surface layer (0-30 cm) of the soils of Pernambuco; 2) the second study was a quantification of the C stocks along the different layers of the soil profile (0-100 cm) in areas under native vegetation, agriculture and pasture, in the main physiographic regions and soil classes of Pernambuco; and 3) the third study evaluated soil C and N dynamics through the natural abundance of δ13C and δ15N and the concentrations of C and N in profiles of Ultisols (0-100 cm) along a climatic gradient in Pernambuco. In all studies, dense native vegetation areas were taken as the original, reference soil condition. In studies 2 and 3 the concentrations of C and N were quantified using CHN elemental analyzer. In study 3 the natural abundance of δ13C and δ15N were quantified by mass spectrometer. Approximately 368 Tg of carbon are stored in the soils of Pernambuco in the 0-30 cm layer. The largest total carbon stocks occurred under dense native vegetation and decreased from the humid region towards the semi-arid western state region, with large variations among soil classes. The replacement of the native vegetation by agriculture or pasture caused changes in the soil δ13C signal, being greater in the humid areas and subhumid regions than in the semi-arid region. The enrichment of δ15N in the soil surface layer of the semi-arid regions in relation to the humid and subhumid regions is associated with the lower concentrations of C and N in these regions, due to their higher temperatures and lower rainfall. It is evident that Human intervention in these areas through conventional farming practices reduces soil carbon stocks at levels lower than those found in native areas, and modifies the C and N dynamics in the soil in these regions. To counteract this situation in the State, mitigating measures are necessary, such as the adoption of soil and water conservation systems, through public policies to encourage conservation practices in place of low carbon agriculture.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Rodolfo Marcone Silva Souza.pdf: 3134895 bytes, checksum: a00817e8dfd7bd060ee1bf4d5dcdbdc9 (MD5) Previous issue date: 2017-04-07 / FACEPE / Os cenários de mudanças climáticas apontam para alterações no regime de chuva com tendência de escassez de água nas regiões semiáridas. As projeções de mudanças na sazonalidade e na variabilidade interanual das chuvas indicam impactos severos na vegetação das regiões tropicais áridas e semiáridas. Além disso, mudanças no uso da terra podem impactar nos fluxos de energia e carbono nessas regiões. Nesse sentido, essa pesquisa teve dois principais objetivos: i) avaliar a variabilidade sazonal e interanual dos fluxos de energia e carbono em área de pastagem degradada e caatinga no semiárido pernambucano; ii) avaliar os efeitos da sazonalidade e variabilidade interanual da chuva na caatinga e modelar as respostas da caatinga às futuras mudanças no regime de chuva. Para atender o primeiro objetivo, foram instaladas torres micrometeorológicas para medições contínuas de variáveis meteorológicas, fluxos de energia, carbono e do conteúdo de água no solo, realizados em uma área de pastagem degradada (PA) e de caatinga (CA) no município de Serra Talhada-PE. Os fluxos de energia e carbono foram medidos com um sistema de correlação dos vórtices turbulentos à 2,0 e 10 m de altura na PA e CA, respectivamente. A maior parte da energia disponível foi convertida em fluxo de calor sensível tanto na PA como na CA, no entanto, o calor latente e a evapotranspiração na CA foi maior do que na PA. Após os eventos de chuva, principalmente no começo da estação chuvosa, foram registrados fluxos positivos de CO₂ em ambas as áreas, que em seguida passaram a ter fluxo de CO₂ negativo devido à fotossíntese das plantas. Durante a estação chuvosa, a respiração na CA foi cerca de 2,8 vezes maior do que na PA. Apesar do baixo regime pluviométrico, ambas as áreas atuaram como sumidouro de carbono, retirando em média 3,25 e 3,42 Mg de C ha⁻¹ ano⁻¹ respectivamente para a PA e a CA. No segundo principal objetivo, foram calculadas estatísticas da sazonalidade e da variabilidade interanual da chuva e do NDVI que descrevem a duração, o tempo e a intensidade das estações úmida e seca em quatro locais de estudo no Estado de Pernambuco (São João, Araripina, Serra Talhada e Petrolina). Os resultados mostraram que a caatinga tende a ter uma resposta mais estável com a estação de crescimento mais longa (3,1±0,1 meses) comparada com a duração da estação chuvosa (2,0±0,5 meses). O formato e o tamanho das curvas de histerese da relação chuva-NDVI estão relacionadas aos efeitos tampão da dinâmica da água no solo e do crescimento das plantas. Por fim, as simulações da resposta da vegetação para diferentes cenários de chuva revelaram a existência de uma produtividade máxima do ecossistema em níveis intermediários da sazonalidade da chuva, o que sugere uma possível compensação nos efeitos da intensidade e da duração da estação úmida no crescimento da vegetação, relacionado com a dinâmica da água no solo e a taxa de transpiração. / Climate change scenarios point to changes in the rainfall regime with a tendency for water scarcity in semi-arid regions. Projections of changes in seasonality and interannual rainfall variability indicate severe impacts on the vegetation of arid and semi-arid tropical regions. In addition, changes in land use can impact energy and carbon flows in these regions. In this sense, this research had two main objectives: i) evaluate the seasonal and interannual variability of flows of energy and carbon in degraded pasture area and in the semi-arid caatinga of Pernambuco; ii) assess the effects of seasonality and interannual variability of rain in caatinga and model the responses of the caatinga to future changes in rainfall regime. In order to meet the first objective,micrometeorological towers were installed for continuous measurements of meteorological variables, energy fluxes, carbon and soil water content in a degraded pasture (PA) and caatinga (CA) area in the municipality of Serra Talhada-PE. The energy and carbon fluxes were measured with a correlation system of turbulent vortices at 2.0 and 10 m height in PA and CA, respectively. Most of the available energy was converted into sensible heat flux in both PA and CA, however, latent heat and evapotranspiration in CA were higher than in PA. After the events of rain, especially at the beginning of the rainy season, have registered positive CO₂ flows in both areas, which then started to have negative CO₂ flux due to photosynthesis. During the rainy season, the respiration in CA was about 2.8 times higher than in PA. Despite the low rainfall regime, both areas acted as a carbon sink by an average of 3.9 and 3.4 Mg C ha⁻¹ year⁻¹ respectively to the PA and CA. In the second main objective, we calculated statistics of seasonality and interannual variability of rainfall and NDVI that describing the duration, timing, and intensity of wet and dry seasons for four sites in State of Pernambuco (São João, Araripina, Serra Talhada e Petrolina). The results showed that the caatinga tends to have a more stable response with the longest growing season (3.1±0.1 months) compared with the duration of the rainy season (2.0±0.5 months). The format and the size of the hysteresis loops of the rain-NDVI relations are linked to the buffering effects of soil moisture and plant growth dynamics. Finally, the simulations of the response of vegetation to different scenarios of rain have revealed the existence of a maximum productivity of the ecosystem at intermediate levels of seasonality of rain, which suggests a possible compensation effects of intensity (e.g. quantity) and the duration of the wet season in the growth of vegetation related to the dynamics of the water in the soil and the rate of transpiration.

As causas relacionadas ao desmatamento que ocorre na região Amazônica estão vinculadas aos diferentes usos e ocupações dessa área, entre eles os assentamentos rurais implantados pelo INCRA. Desta forma, com um estudo de escala local, o objetivo desta pesquisa foi investigar quais são os fatores sociais, econômicos e institucionais que influenciam no uso da terra e no desmatamento no Projeto de Assentamento Matupi, localizado no município de Manicoré, sul do estado do Amazonas. Para a avaliação das mudanças no uso da terra e do desmatamento foram utilizadas as informações geradas pelo PRODES/INPE no período de 2000-2010. As características sócio-econômicas foram levantadas a partir da aplicação de 121 questionários com os responsáveis pelo lote no assentamento Matupi. Utilizou-se o Modelo de Regressão Multivariada (MRM) para selecionar as variáveis sociais, institucionais e econômicas (variáveis independentes) que explicam o uso da terra e o desmatamento (variável dependente) no PA Matupi. No período analisado observou-se que a conversão de áreas de floresta em uso da terra tem aumentado no PA Matupi e para os lotes da amostra de 121 entrevistados, 90,9% dos responsáveis pelo lote utilizam mais de 20% de sua área, principalmente com a atividade da pecuária. Das 28 variáveis independentes, apenas atividade atual do lote, assistência técnica, utilização de equipamentos e máquinas, responsável pelo lote, local de moradia antes da chegada ao assentamento, origem dos responsáveis pelo lote, produtos comercializados e comercialização dos produtos foram selecionadas para explicar o uso da terra e o desmatamento na área estudada. Desta forma, estudos locais e que integrem os fatores sociais, institucionais e econômicos são necessários para se avaliar a real contribuição dos projetos de assentamentos do INCRA no desmatamento da região, contribuindo para o planejamento de novos assentamentos na região, que visem ao desenvolvimento social, econômico e ambiental. / Causes related to the deforestation in the Amazon region are linked to different uses and occupations of this area, including rural settlements implemented by Incra. Thus, through a local-scale study, the objective of this research was to investigate which are the social, economic and institutional influences on land use and deforestation in Matupi Settlement Project, in the municipality of Manicoré, in the southern region of the state of Amazonas. For the assessment of changes in land use and deforestation, information generated by PRODES / INPE, in the period 2000-2010, were used. The social-economic characteristics were obtained from the application of 121 questionnaires with those responsible for the lot in the Matupi settlement. We used the Multivariate Regression Model (MRM) to select the variables social, institutional and economic factors (independent variables) that explain land use and deforestation (dependent variable) in PA Matupi. The analysis showed that the conversion of forest land to use has increased in Matupi PA and for 121 respondents, 90.9% use more than 20% of the lot, especially with the activity of livestock. Of the 28 independent variables, only the current activity in the lot, technical assistance, use of equipment and machinery, responsible for the lot, place of residence before arriving at the settlement, origin of the responsible for the plot, and marketing of products and marketed products have been selected to explain the land use and deforestation in the area. Thus, local studies integrating social, economic and institutional factors are needed to assess the real contribution of the INCRA settlement projects in the deforestation of the region, contributing to the planning of new settlements in the region, aimed at the social, economic and environmental development.

O crescente número de assentamentos na região Amazônica vem despertando discussões sobre sua importância no desmatamento da região, visto que a implantação dos assentamentos é sucedida pelo desmatamento e implantação de pastagens, modificando as condições químicas, físicas e biológicas do solo. O presente trabalho tem como hipóteses que 1 - a mudança de uso do solo de floresta para pastagem afeta negativamente os atributos físicos e químicos do solo; 2 - a mudança de uso do solo de floresta para pastagem reduz a abundância e diversidade da fauna do solo; 3 - As alterações nas condições físico-hídricas pela mudança de uso do solo condicionam a ocorrência de táxons da macrofauna e de espécies de minhocas. O objetivo deste trabalho é realizar análise qualitativa e quantitativa dos atributos físico-hídricos, químicos e da fauna do solo em dois usos do solo no Projeto de Assentamento Agroextrativista Praialta Piranheira, Nova Ipixuna, PA. Foram realizadas amostragens em duas topossequências (floresta e pastagem) nas posições topográficas de topo (T1), meia encosta (T2) e sopé (T3). As coletas foram realizadas em julho de 2012 (período seco) e janeiro e março de 2013 (período úmido), em cinco repetições para cada posição nas profundidades 0-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,3 m. As amostras deformadas foram utilizadas para determinação da granulometria, densidade de partícula, análise química e umidade do solo e as amostras indeformadas para determinação da densidade, curva de retenção da água no solo e análise micromorfométrica. Também foram coletadas amostras para determinação da matéria seca vegetal e da macrofauna do solo de acordo com o método Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF). A porosidade total (PT) e o índice S foram calculados. A fauna edáfica foi separada de acordo com morfoespécies, contabilizada e calculados riqueza e índice de diversidade. Os dados foram analisados de forma univariada as relações entre atributos do meio físico e a fauna do solo de forma multivariada. Os solos apresentaram distribuição e densidade de partículas homogêneas, com aumento do teor de argila em profundidade. As áreas sob floresta apresentaram maiores valores de matéria seca (MS), acidez, umidade, macroporosidade, índice S, riqueza taxonômica e específica, maior quantidade de coleópteros e formigas. Áreas sob pastagem apresentam maiores valores de MO, microporosidade, maior abundância de larvas, Isopteras e minhocas (exceto em T3). Não foram encontradas diferenças significativas quanto à densidade do solo (Ds) (exceto para T3), PT, abundância de macrofauna total e de engenheiros do ecossistema (exceto na camada de serrapilheira). A curva de retenção de água no solo (CRA) indica que a mudança de uso do solo reduz a quantidade de macroporos em pastagem e as inclinações das curvas. As mudanças provocadas pela mudança de uso do solo estão relacionadas à quantidade e composição da serrapilheira e também ao tipo e tamanho dos poros, modificando a fauna presente. As análises multivariadas mostram que as alterações na distribuição dos poros são suficientes para alterar os nichos ecológicos, diferenciando a composição da fauna e as condições físico-hídricas do solo, acarretando em consequências à circulação hídrica e à diversidade ecológica da região Amazônica. / The increasing number of rural settlements created in Amazonia is creating discussions about their responsibility on deforestation, because their implementation is succeeded by deforestation and pasture implementation, modifying soil chemical, physical and biological conditions. The present work has as main hypothesis that 1 - soil use change from forest to pasture negatively affects soil physical and chemical attributes; 2 - soil use change from forest to pasture reduces soil fauna abundance and diversity; 3 - Alterations on soil hydrophysical conditions by land use changes affects the occurrence of macrofauna taxa and earthworm species. The objectives of this work are to do a qualitative and quantitative analysis of soil hydro-physical and chemical attributes and of soil fauna along two topossequences in the Agroextractivist Settlement \"Praialta Piranheira\" in the municipality of Nova Ipixuna, PA. . Soil sampling was conducted on two topossequences (forest and pasture) on three topographic positions: top (T1), slope (T2) and bottom (T3). Samples were taken in July 2012 (dry period) and January and March 2013 (moist period), in 5 replicates for each sampling point (T1, T2 and T3), on soil depths of 0-0.1, 0.1-0.2 and 0.2-0.3 m. Disturbed samples were used to particle-size, particle density, chemical and moisture analysis and undisturbed samples for density, soil water retention curve and micromorphometric determinations. Samples for vegetal dry mass and macrofauna were also collected according to Tropical Soil Biology and Fertility (TSBF) method. Total porosity (PT) and index S were calculated. Soil fauna were separated according to morphospecies, counted and richness and diversity rates were calculated. Data were analyzed by univariate statistical analysis and relations between physical attributes and soil fauna were obtained by multivariated statistical analysis. Soils presented homogeneous particle-size and particle density distribution, with clay increment on soil depth. Areas under forest presented higher values of vegetal dry mass (MS), acidity, moisture, macroporosity, S index, taxonomic and specific richness, higher quantity of coleopteran and Formicida. Areas under pasture presented higher values of organic matter, microporosity, higher abundance of larva, Isoptera and earthworms (except for T3). No significant differences were found regarding to soil density (Ds) (except for T3), PT and macrofauna and abundance of ecosystem engineers (except for litter). Soil water retention curves (CRA) showed that soil use change leads to lower quantity of macropores and flattened curves for pasture. Changes observed for forest-pasture change are related to quantity and composition of litter and kind and size of pores, changing macrofauna composition. Multivariate analysis showed that alterations on pore distribution are sufficient to modify ecological niches, to change fauna composition and hydro-physical conditions, leading to alterations on water circulation and ecological diversity in the Amazon