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.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-08T18:27:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Rodolfo Marcone Silva Souza.pdf: 3134895 bytes, checksum: a00817e8dfd7bd060ee1bf4d5dcdbdc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-16T22:31:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Rodolfo Marcone Silva Souza.pdf: 3134895 bytes, checksum: a00817e8dfd7bd060ee1bf4d5dcdbdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T22:31:45Z (GMT). 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.

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.

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.