A dinâmica da ocupação agrícola foi extensivamente modificando a cobertura da terra, o que possibilitou avanços socioeconômicos, mas também permitiu a fragilização estrutural dos ecossistemas naturais. No Brasil esta dinâmica se intensifica a partir dos anos 40, período este em que as tecnologias industriais foram incorporadas pela atividade agropecuária. Com as técnicas do Sistema de Informação Geográfica (SIG) e os princípios de modelagem da aptidão do uso das terras, foi possível recriar o uso histórico das terras agrícolas e analisar que ele tem evoluído em direção às regiões consideradas mais aptas para esta atividade. No entanto, este processo foi desigual entre as coberturas de lavouras e pastagens e entre as regiões brasileiras. Estas distorções são consequências do baixo uso tecnológico nas pastagens e de políticas de ocupação mal planejadas, não antevendo os impactos da ocupação em áreas inadequadas. Com estas conclusões será possível repensar o planejamento do uso da terra, incorporando a modelagem da aptidão e garantindo a sustentabilidade na agricultura. / The dynamics of agricultural occupation was extensively modifying the land cover which allowed socioeconomic advances, but also allowed the structural fragility of natural ecosystems. In Brazil this dynamic was evident from the \'40s, a period where industrial technologies were incorporated by farming. With the techniques of Geographic Information System (GIS) and modeling principles of land suitability, it was possible to recreate this dynamic since 1940 and analyze what it has evolved towards the areas considered most suitable for this practice. However, this process has been uneven across the covers of crops and pastures and between regions. These distortions are consequences of low technology use in pastures and poorly planned policies of occupation, not anticipating the impact of the occupation in unsuitable areas. It is hoped that with these findings it is possible to rethink the planning of land use, incorporating fitness modeling and ensuring sustainability in agriculture.

A dinâmica da ocupação agrícola foi extensivamente modificando a cobertura da terra, o que possibilitou avanços socioeconômicos, mas também permitiu a fragilização estrutural dos ecossistemas naturais. No Brasil esta dinâmica se intensifica a partir dos anos 40, período este em que as tecnologias industriais foram incorporadas pela atividade agropecuária. Com as técnicas do Sistema de Informação Geográfica (SIG) e os princípios de modelagem da aptidão do uso das terras, foi possível recriar o uso histórico das terras agrícolas e analisar que ele tem evoluído em direção às regiões consideradas mais aptas para esta atividade. No entanto, este processo foi desigual entre as coberturas de lavouras e pastagens e entre as regiões brasileiras. Estas distorções são consequências do baixo uso tecnológico nas pastagens e de políticas de ocupação mal planejadas, não antevendo os impactos da ocupação em áreas inadequadas. Com estas conclusões será possível repensar o planejamento do uso da terra, incorporando a modelagem da aptidão e garantindo a sustentabilidade na agricultura. / The dynamics of agricultural occupation was extensively modifying the land cover which allowed socioeconomic advances, but also allowed the structural fragility of natural ecosystems. In Brazil this dynamic was evident from the \'40s, a period where industrial technologies were incorporated by farming. With the techniques of Geographic Information System (GIS) and modeling principles of land suitability, it was possible to recreate this dynamic since 1940 and analyze what it has evolved towards the areas considered most suitable for this practice. However, this process has been uneven across the covers of crops and pastures and between regions. These distortions are consequences of low technology use in pastures and poorly planned policies of occupation, not anticipating the impact of the occupation in unsuitable areas. It is hoped that with these findings it is possible to rethink the planning of land use, incorporating fitness modeling and ensuring sustainability in agriculture.

A conversão da Mata Atlântica original, em áreas de agricultura, florestas plantadas, pecuária e outras atividades, têm causado impactos ambientais cujas conseqüências ainda não foram completamente avaliadas do ponto de vista científico, incluindo estudos hidrológicos em locais onde houve a implantação de florestas de eucalipto. Dentro desse contexto, o objetivo principal do presente trabalho foi o de realizar um estudo integrado da hidrologia e da dinâmica do nitrogênio ( N-NH4 + e N-NO3 -) , em uma bacia com cobertura florestal de eucalipto, localizada na Fazenda Sertãozinho II, pertencente a Votorantim Papel e Celulose , próximo ao Parque Estadual da Serra do Mar, núcleo de Santa Virgínia. O estudo realizado no período de janeiro a dezembro de 2008, mostrou que a área de estudo apresentou uma precipitação de aproximadamente de 1300 mm, 14% de interceptação, 38% de deflúvio e uma evapotranspiração de aproximadamente de 800 mm para o período de estudo. O escoamento superfícial foi pouco expressivo, devido a baixa intensidade da precipitação. Em termos de nitrogênio, a microbacia apresenta concentrações muitos baixas desse composto, em sua maioria abaixo do limite de detecção (0,71 \'mü\'M para N-NO3 - e 1,43 \'mü\'M para N-NH4 +). O aporte atmosférico de nitrogenio inorgânico no período de estudo foi de 2,35kg. ha-1, e a saída via deflúvio foi de 0,14 kg.ha-1 / The conversion of the original Mata Atlântica, into areas of agriculture, planted forests, cattle and other activities have caused environmental impacts which consequences havent been completely evaluated yet by the scientific point of view, including hydrological studies in places where there had been an implantation eucalyptus forests. In this context, the main objective of the present paper was to carry out an integrated study of the hydrology and the nitrogen dynamics (N-NH4+ e N-NO3-), in a basin covered with eucalyptus forest, located in a farm called Fazenda Sertãozinho II, wich is a property of Votorantim Papel e Celulose, near Parque Estadual da Serra do Mar, nucleus of Santa Virginia. The study carried out from January to December of 2008, showed that the studied area presented a precipitation of aproximately of 1300 mm, 14% of interception, 38% of runoff and evapotranspiration of aproximately of 800 mm in the period of study. The superficial draining was of little significance, due to a low intensity of the precipitation. In terms of nitrogen, the microbasin presents very low concentrations of this compound, in its majority below detention limit (0.71 \'mü\'M for N-NO3 - and 1.43 \'mü\'M for N-NH4 +). The atmosphere input of inorganic nitrogen during the period of study was 2.35 kg.ha-1, and the exit through runoff was 0.14 kg. ha-1

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

A conversão da Mata Atlântica original, em áreas de agricultura, florestas plantadas, pecuária e outras atividades, têm causado impactos ambientais cujas conseqüências ainda não foram completamente avaliadas do ponto de vista científico, incluindo estudos hidrológicos em locais onde houve a implantação de florestas de eucalipto. Dentro desse contexto, o objetivo principal do presente trabalho foi o de realizar um estudo integrado da hidrologia e da dinâmica do nitrogênio ( N-NH4 + e N-NO3 -) , em uma bacia com cobertura florestal de eucalipto, localizada na Fazenda Sertãozinho II, pertencente a Votorantim Papel e Celulose , próximo ao Parque Estadual da Serra do Mar, núcleo de Santa Virgínia. O estudo realizado no período de janeiro a dezembro de 2008, mostrou que a área de estudo apresentou uma precipitação de aproximadamente de 1300 mm, 14% de interceptação, 38% de deflúvio e uma evapotranspiração de aproximadamente de 800 mm para o período de estudo. O escoamento superfícial foi pouco expressivo, devido a baixa intensidade da precipitação. Em termos de nitrogênio, a microbacia apresenta concentrações muitos baixas desse composto, em sua maioria abaixo do limite de detecção (0,71 \'mü\'M para N-NO3 - e 1,43 \'mü\'M para N-NH4 +). O aporte atmosférico de nitrogenio inorgânico no período de estudo foi de 2,35kg. ha-1, e a saída via deflúvio foi de 0,14 kg.ha-1 / The conversion of the original Mata Atlântica, into areas of agriculture, planted forests, cattle and other activities have caused environmental impacts which consequences havent been completely evaluated yet by the scientific point of view, including hydrological studies in places where there had been an implantation eucalyptus forests. In this context, the main objective of the present paper was to carry out an integrated study of the hydrology and the nitrogen dynamics (N-NH4+ e N-NO3-), in a basin covered with eucalyptus forest, located in a farm called Fazenda Sertãozinho II, wich is a property of Votorantim Papel e Celulose, near Parque Estadual da Serra do Mar, nucleus of Santa Virginia. The study carried out from January to December of 2008, showed that the studied area presented a precipitation of aproximately of 1300 mm, 14% of interception, 38% of runoff and evapotranspiration of aproximately of 800 mm in the period of study. The superficial draining was of little significance, due to a low intensity of the precipitation. In terms of nitrogen, the microbasin presents very low concentrations of this compound, in its majority below detention limit (0.71 \'mü\'M for N-NO3 - and 1.43 \'mü\'M for N-NH4 +). The atmosphere input of inorganic nitrogen during the period of study was 2.35 kg.ha-1, and the exit through runoff was 0.14 kg. ha-1

Submitted by KELLY RIBEIRO null (kelly_ribeiiro6@hotmail.com) on 2017-04-27T14:34:02Z No. of bitstreams: 1 versao_final_Kelly_Ribeiro.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 24 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 24 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-03T14:28:34Z (GMT) / Submitted by KELLY RIBEIRO null (kelly_ribeiiro6@hotmail.com) on 2017-05-04T00:16:29Z No. of bitstreams: 1 versao_final_Kelly_Ribeiro.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-05T13:13:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ribeiro_k_me_bauru.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-05T13:13:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ribeiro_k_me_bauru.pdf: 2763989 bytes, checksum: eab03130a0eef9642dcfed0d2e5510b0 (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / O presente trabalho teve como objetivo avaliar, possíveis alterações no padrão de emissão de gases de efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) associadas à substituição da cobertura vegetal nativa por sistemas agropastoris no bioma Caatinga, durante os anos de 2013 e 2014. Esta região apresenta características fisionômicas únicas e abrange 11 % do território do país (850.000 km2) . Comportando 27 milhões de pessoas, a Caatinga é considerada a região semiárida mais populosa do mundo, o que a deixa vulnerável a processos de uso intensificados dos recursos naturais, resultando em graves problemas ambientais de degradação do solo e mudança da cobertura e uso da terra. A agropecuária se destaca como a principal atividade da população rural e impulsiona a mudança sistemática da vegetação nativa por sistemas agropastoris que atualmente cobrem cerca de 27 % do bioma Caatinga (201.786 m²) . Esta drástica alteração na cobertura do solo, em condições de baixa disponibilidade nutricional nos solos e irregularidade na distribuição anual da precipitação, leva à degradação do meio com efeitos diretos na dinâmica dos fluxos de CO2, CH4 e N2O. Este experimento foi realizado no município de São João, Pernambuco (8°52’30”S, 36°22’00”O), em neossolo regolítico com textura predominantemente arenosa. As coletas foram realizadas em 2013 e 2014, nas estações secas e chuvosas, afim de se observar a influência sazonal no processo de formação dos gases. Os fluxos foram medidos utilizando câmaras estáticas de PVC com coleta de amostras em períodos de 30 minutos por câmara, em solos cobertos por vegetação nativa e pastagem, distribuídos em 3 blocos (repetições) para cada estação. Os resultados mostram fluxos médios de N2O de 0,3± 0,03 mg.m2.d-1 na área coberta por pastagem e 0,23± 0,02 mg.m2.d-1 na área coberta por vegetação nativa, e e não apresentaram diferenças significativas entre eles. As maiores emissões de N2O foram observadas nas estações secas, mostrando a forte influencia da temperatura no ciclo do nitrogênio. As emissões médias de CO2 foram de 6,1± 3,6 mg.m2.d-1 e 6,1± 3,7 mg.m2.d-1 na pastagem e Caatinga, respectivamente. As maiores emissões de CO2 foram observadas na área coberta com Caatinga em 2013, que foram influenciados significativamente pela temperatura do solo, mostrando uma relação inversamente proporcional. Os fluxos de metano variaram de 0,4± 0,2 mg.m2.d-1 e 0,3± 0,1 mg.m2.d-1 no pasto e Caatinga, respectivamente. Os fluxos apresentarem grandes variações ao longo do experimento, sofrendo influencia significativa das condições edáficas e ambientais do meio. / The present work had as objective to evaluate possible changes in the greenhouse gas emission pattern associated with the replacement of native vegetation cover by agropastoral systems in the Caatinga biome during the years of 2013 and 2014. This region has unique physiognomic characteristics and covers 11% of the country's territory (850,000 km2). With 27 million people, the Caatinga is considered the most populous semi-arid region in the world, leaving it vulnerable to intensified natural resource use processes, resulting in serious environmental problems of land degradation and land cover and land use change. Agriculture stands out as the main activity of the rural population and promotes the systematic change of native vegetation by agropastoral systems that currently cover about 27% of the Caatinga biome (201,786 m²). This drastic change in soil cover, under conditions of low nutritional availability in soils and irregularity in the annual distribution of precipitation, leads to the degradation of the environment with direct effects on the dynamics of CO2, CH4 and N2O flows. This experiment was carried out in the municipality of São João, Pernambuco (8 ° 52'30 "S, 36 ° 22'00" W), in a regolithic soil with predominantly sandy texture. The collections were carried out in 2013 and 2014, in the dry and rainy seasons, in order to observe the seasonal influence on the gas formation process. The flows were measured using static PVC cameras with sample collection in periods of 30 minutes per chamber, in soils covered by native vegetation and pasture, distributed in 3 blocks (repetitions) for each season. The results show mean N2O flows of 0.3 ± 0.03 mg.m2.d-1 in the pasture area and 0.23 ± 0.02 mg.m2.d-1 in the area covered by native vegetation, and Did not present significant differences between them. The highest N2O emissions were observed in dry seasons, showing the strong influence of temperature on the nitrogen cycle. The average CO2 emissions were 6.1 ± 3.6 mg.m2.d-1 and 6.1 ± 3.7 mg.m2.d-1 in pasture and Caatinga, respectively. The highest CO2 emissions were observed in the area covered with Caatinga in 2013, which were significantly influenced by the soil temperature, showing an inversely proportional relation. The methane fluxes ranged from 0.4 ± 0.2 mg.m2.d-1 and 0.3 ± 0.1 mg.m2.d-1 in the pasture and Caatinga, respectively. The fluxes presented great variations throughout the experiment, suffering significant influence of the soil and environmental conditions of the environment.

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.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-15T16:01:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_JULIO_CESAR RODRIGUES MARTINS.pdf: 1441227 bytes, checksum: ca0864964efc66522699bbd9ce67a4bd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T16:01:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_JULIO_CESAR RODRIGUES MARTINS.pdf: 1441227 bytes, checksum: ca0864964efc66522699bbd9ce67a4bd (MD5) Previous issue date: 2015-08-10 / CNPq / Frente aos desafios do aquecimento global e as mudanças climáticas, a sociedade tem como desafio, reduzir as emissões de C à atmosfera. Uma das principais vias de transferência do C à atmosfera são através das mudanças no uso da terra, na qual ecossistemas naturais são convertidos em cultivos agrícolas e pastagens para produção de alimentos e energia. Na região semiárida, a produção vegetal é afetada fortemente pela baixa disponibilidade de água e nutrientes nos solos. Por outro lado, a alta densidade populacional na região, o baixo emprego de tecnologia de produção agrícola e a consequente pressão exercida sobre os agroecossistemas, fazem do manejo do solo uma tarefa complexa. Essa complexidade é aumentada quando se considera as futuras mudanças climáticas projetadas para a região. Diante deste cenário, a utilização de adubos orgânicos (esterco bovino e adubos verdes) ou fertilizantes químicos apresenta-se como a principais fontes para fornecimento de nutrientes para as culturas agrícolas. No entanto, não se sabe qual impacto destes adubos sobre a dinâmica do carbono do solo e culturas e/ou pastagens ao longo do tempo. Sendo assim, é possível que o uso de modelos de simulação, como o Century, capazes de integrar as diversas variáveis ambientais e de manejo dos agroecossistemas, possa contribuir para o melhor entendimento do funcionamento desses sistemas e auxiliar no desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis de uso da terra na região. Com isso, o presente trabalho teve como objetivos: 1) Avaliar o impacto das mudanças no uso do solo sobre os estoques de carbono do solo na região semiárida do Nordeste do Brasil; 2) Calibrar o modelo CENTURY para simulação da produtividade de milho e dinâmica do C após adubação orgânica com gliricídia ou esterco bovino Neossolo Regolítico da região semiárida da Paraíba, 3) Calibrar e Validar o modelo Century para simulação dos estoques de C do solo e biomassa da braquiária na Zona da Mata Norte de Pernambuco. Os maiores estoques de carbono orgânico total do solo na região semiárida até a camada de 0-20 cm foram encontrados sob mata nativa. O modelo Century foi capaz de simular as produtividades de palhada e de grãos do milho. O modelo Century 4.5 foi validado para simular a dinâmica do carbono orgânico do solo sob Brachiaria decumbens na zona da mata norte de Pernambuco. / The challenges of global warming and climate change, the company aims to reduce emissions of C to the atmosphere. One of the main routes of the C transfer to the atmosphere is through changes in land use, in which natural ecosystems are converted to agricultural crops and grasslands to produce food and energy. In the semiarid region, crop production is strongly affected by low availability of water and nutrients in soils. On the other hand, the high population density in the region, the low use of agricultural technology and the consequent pressure on agricultural ecosystems, make soil management a complex task. This complexity is increased when considering future climate changes projected for the region. In this scenario, the use of organic fertilizers (animal manure and green manure) or chemical fertilizers presented as the main sources for the supply of nutrients to crops. However, it is unclear what impact these fertilizers on the dynamics of soil carbon and crops and / or pasture over time. Thus, it is possible that the use of simulation models such as the Century, able to integrate the various environmental variables and management of agro-ecosystems, can contribute to a better understanding of the functioning of these systems and assist in developing more sustainable systems of use of land in the region. Thus, this study aimed to: 1) Assess the impact of changes in land use on soil carbon stocks in the semiarid region of Northeast Brazil; 2) Calibrate the CENTURY model to simulate the corn yield and C dynamics after organic fertilization with gliricidia or Entisol manure of semi-arid region of Paraiba, 3) calibrate and validate the Century model for simulation of soil C stocks and biomass Brachiaria in the Zona da Mata Norte of Pernambuco. The biggest stocks of the total soil organic carbon in the semiarid region to 0-20 cm were found in bushland. The Century model was able to simulate the yield of straw and corn grains. The Century model 4.5 was validated to simulate the dynamics of soil organic carbon under Brachiaria decumbens in the area north forest of Pernambuco.

O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.

O significativo investimento em desenvolvimento tecnológico associado aos fatores ambientais, como disponibilidade de recursos naturais, clima e solo elevaram o Brasil ao patamar de maior produtor mundial de cana-de-açúcar, matéria-prima do açúcar e do etanol. Atualmente, o país exporta açúcar para mais de 100 países. Em relação ao etanol, esse vem se destacando no cenário mundial devido à viabilidade econômica e à necessidade de se utilizar energia renovável, em substituição aos combustíveis fósseis, com o intuito de mitigar o efeito estufa. Sendo assim, as perspectivas mundiais para a produção e, principalmente, consumo do etanol são favoráveis. Para o Brasil, devido à alta demanda mundial por açúcar e biocombustíveis, o zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar, que apresenta uma seleção de terras potenciais para a expansão do seu cultivo visando uma produção sustentável, é uma necessidade imperiosa. Entretanto, os processos de mudança de uso e cobertura do solo são complexos e podem causar impactos, tais como: desertificação, perda da biodiversidade, poluição de ar, degradação dos componentes ambientais água e solo. Esse trabalho acadêmico visou estimar o escorrimento superficial e a produção de sedimentos em área consolidada e em área que encontra-se em expansão do cultivo da cana-de-açúcar para a produção de açúcar e etanol. Para isso, com base no Zoneamento Agroecológico da Cana-de-açúcar (ZAE Cana) que indica as áreas aptas ao cultivo da cana-de-açúcar, foram selecionadas duas áreas de estudo que possuem alta aptidão para a expansão da cana-de-açúcar. São elas: a Microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas (MBH-G) localizada no município de São Carlos - SP, região onde a cultura da cana-de-açúcar é consolidada e; a Microbacia hidrográfica córrego da Onça (MBH-O), localizada na região oeste do Estado de São Paulo, nos municípios de Ilha Solteira e Itapura, região onde a cultura da cana-de-açúcar encontra-se em expansão. O modelo de simulação espacial usado no trabalho é o Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), desenvolvido pela Universidade de Wageningen (Holanda). A aplicação satisfatória do CLUE-S permitiu o desenvolvimento de cenários futuros de uso e cobertura do solo com o intuito de simular a expansão da cultura da cana-de-açúcar em paisagens com diferentes características. A posteriori, foi estimada o escorrimento superficial e a produção de sedimentos desses cenários com o auxílio do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT). O SWAT foi sensível aos cenários, possibilitando a geração de resultados consistentes, qualitativa e quantitativamente para cada um deles, o que permitiu verificar as suas particularidades. Vale ressaltar que a avaliação ex-ante dos impactos ambientais na área de expansão da cultura da cana-de-açúcar em diferentes cenários pode direcionar ações de políticas públicas e de planejamento sócio-econômico-ambiental, dentre outros. / The significant investments in technological development associated to environmental factors, such as the availability of natural resources, for instance, climate and soil, have led Brazil to become the world\'s largest producer of sugarcane, the raw material used in the manufacture of ethanol and sugar. Currently, the country exports sugar to more than 100 countries. Ethanol has become globally eminent due to its economic feasibility and the need of clean and renewable energy rather than of fossil fuels in order to mitigate the greenhouse effect. Therefore, the global perspectives on the production and especially the consumption of ethanol are favorable. Due to the high global demand for sugar and biofuels, the agro-ecological zoning of sugarcane, which features a selection of potential areas for cultivation expansion aiming at sustainable production, is a fundamental necessity for Brazil. However, the changes inland use and land cover are complex processes and can cause impacts such as desertification, biodiversity loss, air pollution, and degradation of environmental components such as water and soil. This research aims to estimate the sediment yield and runoff in areas where the culture of sugarcane is consolidated and in areas of sugarcane expansion for the production of sugar and ethanol. Accordingly, based on the Agro-Ecological Zoning for Sugarcane (ZAE Cana), which indicates suitable areas for sugarcane cultivation, two study areas that have high potential for the expansion of sugarcane were selected, namely the microbacia hidrográfica do ribeirão das Guabirobas/MBH-G (Ribeirão das Guabirobas micro-drainage basin), located in the city of São Carlos - SP, a region where the culture of sugarcane is consolidated, and the microbacia hidrográfica córrego da Onça/MBH-O (córrego da Onça micro-drainage basin), located in the western region of the state of São Paulo, in the cities of Ilha Solteira and Itapura, an area of sugarcane expansion, i.e. a sugarcane expansion region. The spatial simulation model used in this research is the Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S), developed by the University of Wageningen, Netherlands. Making use of this methodology, future land use and land cover scenarios were created in order to simulate the expansion of sugarcane cultivation in areas with different characteristics. Subsequently, the sediment yield and superficial runoff in these scenarios were estimated with the help of the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool).This model was sensitive to both scenarios allowing the generation of consistent qualitative and quantitative results for each scenario enabling the identification of their particularities. It is noteworthy that the ex-ante evaluation of environmental impacts on areas of sugarcane expansion in different scenarios can guide public policy actions and socio-economic and environmental planning among others.