A Biopolpação é definida como o pré-tratamento de cavacos de madeira, designado como um processo de fermentação em estado sólido, para a produção de polpas mecânicas e químicas. Apesar dos resultados promissores obtidos pelo pré-tratamento com fungos seguido de reações de polpação, não há correlação entre o padrão de biodegradação dos componentes da madeira e o aumento na eficiência dos métodos de polpação subseqüentemente utilizados. Esta falta de correlação sugere que os benefícios do biotratamento dependem mais do tipo de modificação induzida na madeira do que da extensão da mineralização de seus componentes. Dentro deste contexto, este estudo visa o entendimento dos mecanismos químicos e bioquímicos, que poderiam explicar as alterações estruturais ocorridas nos componentes principais da madeira durante a etapa de biopolpação. Pinus taeda foi degradado por Ceriporiopsis subvermispora por períodos de 15 a 90 dias em condições de fermentação sólida. O fungo degradou lignina e extrativos extensivamente, sem remover grandes quantidades de glucana. As polioses foram significativamente removidas após 60 dias de degradação (7%), chegando a 31 % após 90 dias. A lignina e os polissacarídeos residuais , provenientes dos cavacos de madeira degradados e não degradados, foram caracterízados. A fração de lignina residual foi avaliada por técnicas de degradação in situ e por análises efetuadas na lignina de madeira moída e lignina liberada enzimaticamente, que foram isoladas das madeiras biodegradadas. A compilação dos resultados mostrou que a principal reação ocorrida na estrutura da lignina durante a biodegradação foi a quebra de ligações β-O-4 . Esta reação de oxidação gerou despolimerização da macromolécula e foi seguida do aumento nos teores de dímeros conectados por ligações C-C e 4-0-5 e pelo aparecimento de novos carbonos saturados não-oxigenados nas cadeias laterais. Após longos períodos de biodegradação, reações de abertura de anéis aromáticos também puderam ser sugeridas . A despolimerização de celulose foi avaliada através da preparação de amostras de acelulose provenientes dos cavacos de madeira biodegradados. O perfil de eluição dos derivados tricarbanilados das preparações de α-celuloses foi determinado por cromatografia de exclusão. Os rendimentos de α-celulose e os perfis de eluição indicaram alguma despolimerização da fração de celulose após trinta dias de biodegradação. Este resultado mostrou que reações de degradação da cadeia de celulose começaram a ocorrer antes que a mineralização fosse detectada como perda de glicose. As enzimas hidrolíticas e ligninolíticas relacionadas à degradação de madeira foram extraídas e quantificadas. Durante os primeiros trinta dias de biodegradação, os altos valores de atividades xilanolítica não produziram degradação extensiva da fração de polioses, indicando que o processo de biodegradação foi limitado pela baixa porosidade das paredes celulares da madeira. Por outro lado, algumas reações mediadas enzimaticamente parecem ter sido responsáveis pela despolimerização de lignina e celulose nos estágios iniciais de degradação. / Biopulping is the fungaI pretreatment of wood chips designed as a solid-state fermentation process for production of mechanical or chemical pulps. Although promising results have been obtained by combining fungaI pretreatment with chemical pulping methods, there is no relationship between the pattern of biodegradation of the wood components and the increase in efficiency of pulp methods subsequently adopted. This study presents some efforts to elucidate changes in the structure of residual components and enzymes produced during the wood biotreatment. Softwood Pinus taeda was degraded by Ceriporiopsis subvermispora for periods from 15 to 90 days under solid-state fermentation. The fungus degraded lignin and extractives extensively without removing large amounts of glucan. Polyoses were significantly removed (7%) only after 60 days of degradation, reaching 31 % after 90 days . Decayed and undecayed wood chips were characterized as to their residual lignin and polysaccharides. Residual lignin fraction was evaluated by using in situ techniques and analysis performed on milled wood lignin and enzymatically-liberated lignin isolated from biodegraded wood. Compiled data suggested that the main reaction taking place on the lignin moiety during biodegradation was the cleavage of β-0-4 linkages. This oxidation reaction generates lignin depolymerization, which is followed by an increase in the amount of dimmers connected by C-C and 4-0-5 linkages and the appearance of new saturated-carbons at the side chain. After longer biodegradation periods, ring-opening reactions can also occur. Depolymerization of cellulose was evaluated by preparing α-cellulose samples from biotreated wood chips. High performance size exclusion chromatography of tricarbanyl derivatives of these α-cellulose samples was also evaluated. Both, acellulose yield and elution profiles indicated some depolymerization of the cellulose fraction starting from the 30th day of biodegradation. This result suggests that degradation reactions started at the cellulose backbone before mineralization has been detected as glucan loss. Hydrolytic and ligninolytic enzymes were extracted from the cultures and quantified.· During the first 30 days of biodegradation, high xylanolytic activities did not produce an extensive degradation of the polyoses fractions indicating that the biodegradation process was limited by the low porosity of the wood ceIl walls. On the other hand, some enzimatically-mediated reactions are suggested to be responsible for cellulose and lignin depolymerization at an early decay stage.

A Biopolpação é definida como o pré-tratamento de cavacos de madeira, designado como um processo de fermentação em estado sólido, para a produção de polpas mecânicas e químicas. Apesar dos resultados promissores obtidos pelo pré-tratamento com fungos seguido de reações de polpação, não há correlação entre o padrão de biodegradação dos componentes da madeira e o aumento na eficiência dos métodos de polpação subseqüentemente utilizados. Esta falta de correlação sugere que os benefícios do biotratamento dependem mais do tipo de modificação induzida na madeira do que da extensão da mineralização de seus componentes. Dentro deste contexto, este estudo visa o entendimento dos mecanismos químicos e bioquímicos, que poderiam explicar as alterações estruturais ocorridas nos componentes principais da madeira durante a etapa de biopolpação. Pinus taeda foi degradado por Ceriporiopsis subvermispora por períodos de 15 a 90 dias em condições de fermentação sólida. O fungo degradou lignina e extrativos extensivamente, sem remover grandes quantidades de glucana. As polioses foram significativamente removidas após 60 dias de degradação (7%), chegando a 31 % após 90 dias. A lignina e os polissacarídeos residuais , provenientes dos cavacos de madeira degradados e não degradados, foram caracterízados. A fração de lignina residual foi avaliada por técnicas de degradação in situ e por análises efetuadas na lignina de madeira moída e lignina liberada enzimaticamente, que foram isoladas das madeiras biodegradadas. A compilação dos resultados mostrou que a principal reação ocorrida na estrutura da lignina durante a biodegradação foi a quebra de ligações β-O-4 . Esta reação de oxidação gerou despolimerização da macromolécula e foi seguida do aumento nos teores de dímeros conectados por ligações C-C e 4-0-5 e pelo aparecimento de novos carbonos saturados não-oxigenados nas cadeias laterais. Após longos períodos de biodegradação, reações de abertura de anéis aromáticos também puderam ser sugeridas . A despolimerização de celulose foi avaliada através da preparação de amostras de acelulose provenientes dos cavacos de madeira biodegradados. O perfil de eluição dos derivados tricarbanilados das preparações de α-celuloses foi determinado por cromatografia de exclusão. Os rendimentos de α-celulose e os perfis de eluição indicaram alguma despolimerização da fração de celulose após trinta dias de biodegradação. Este resultado mostrou que reações de degradação da cadeia de celulose começaram a ocorrer antes que a mineralização fosse detectada como perda de glicose. As enzimas hidrolíticas e ligninolíticas relacionadas à degradação de madeira foram extraídas e quantificadas. Durante os primeiros trinta dias de biodegradação, os altos valores de atividades xilanolítica não produziram degradação extensiva da fração de polioses, indicando que o processo de biodegradação foi limitado pela baixa porosidade das paredes celulares da madeira. Por outro lado, algumas reações mediadas enzimaticamente parecem ter sido responsáveis pela despolimerização de lignina e celulose nos estágios iniciais de degradação. / Biopulping is the fungaI pretreatment of wood chips designed as a solid-state fermentation process for production of mechanical or chemical pulps. Although promising results have been obtained by combining fungaI pretreatment with chemical pulping methods, there is no relationship between the pattern of biodegradation of the wood components and the increase in efficiency of pulp methods subsequently adopted. This study presents some efforts to elucidate changes in the structure of residual components and enzymes produced during the wood biotreatment. Softwood Pinus taeda was degraded by Ceriporiopsis subvermispora for periods from 15 to 90 days under solid-state fermentation. The fungus degraded lignin and extractives extensively without removing large amounts of glucan. Polyoses were significantly removed (7%) only after 60 days of degradation, reaching 31 % after 90 days . Decayed and undecayed wood chips were characterized as to their residual lignin and polysaccharides. Residual lignin fraction was evaluated by using in situ techniques and analysis performed on milled wood lignin and enzymatically-liberated lignin isolated from biodegraded wood. Compiled data suggested that the main reaction taking place on the lignin moiety during biodegradation was the cleavage of β-0-4 linkages. This oxidation reaction generates lignin depolymerization, which is followed by an increase in the amount of dimmers connected by C-C and 4-0-5 linkages and the appearance of new saturated-carbons at the side chain. After longer biodegradation periods, ring-opening reactions can also occur. Depolymerization of cellulose was evaluated by preparing α-cellulose samples from biotreated wood chips. High performance size exclusion chromatography of tricarbanyl derivatives of these α-cellulose samples was also evaluated. Both, acellulose yield and elution profiles indicated some depolymerization of the cellulose fraction starting from the 30th day of biodegradation. This result suggests that degradation reactions started at the cellulose backbone before mineralization has been detected as glucan loss. Hydrolytic and ligninolytic enzymes were extracted from the cultures and quantified.· During the first 30 days of biodegradation, high xylanolytic activities did not produce an extensive degradation of the polyoses fractions indicating that the biodegradation process was limited by the low porosity of the wood ceIl walls. On the other hand, some enzimatically-mediated reactions are suggested to be responsible for cellulose and lignin depolymerization at an early decay stage.

<p>This dissertation examines issues concerning sap flux scaled estimates of the canopy-averaged transpiration rate of trees per unit leaf area (E_L) and stomatal conductance (G_S), as well as their implications in the water and carbon balance of individuals and stands, with the final goal of an integrated assessment of 11 years of such data from two species (<italic>Pinus taeda</italic> and <italic>Liquidambar styraciflua</italic>) at the Duke Free Air Carbon dioxide Enrichment (Duke FACE) facility. These issues include (1) the effects of allometric relationships and xylem characteristics on the gas phase transport of water from leaves and the hydraulic supply of it, (2) consideration of the hydraulic capacitance in the inference of stomatal behavior from sap flux data and (3) the dynamic modeling of stomatal conductance to environmental drivers using Bayesian techniques. It is shown that a) for resolution of sap flux in conifers at the scale of minutes under dynamic conditions, time constants for both stomatal responses and hydraulic capacitance of sapwood must be considered, (b) nighttime conductance can lead to large errors in rates of sap flux measured under some conditions, (c) variation in allometry between <italic>P. taeda</italic> individuals can lead to different rates of transpiration and carbon assimilation per unit leaf area and that (d) hydraulic time constants for the stems of mature <italic>P. taeda</italic> at Duke FACE trees varied by the stem length considered and were on the order of 30-45 minutes for a 10-m segment. An analysis incorporating all these elements leads to the conclusions that (e) both elevated CO₂ (eCO₂) and fertilization (FR) resulted in proportionally larger reductions in the E_L and G_S of P. taeda as soil moisture decreased with (f) eCO₂ having little to no effect in months of high soil moisture and (g) FR leading to ~14% reduction of GS under high soil moisture in absence of eCO₂, while (h) both eCO₂ and FR led to reduced E_L and G_S of <italic>L. styraciflua</italic> across soil moisture conditions.</p> / Dissertation

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Para a estimativa de volume de árvores individuais de Pinus taeda L. em povoamentos homogêneos algumas equações de regressão pré selecionadas da literatura foram testadas, e outra equação foi gerada pelo método Stepwise. Todas as equações foram ajustadas para o conjunto de dados estudado visando estimar o volume das árvores a partir de medições de variáveis dendrométricas efetuadas em aerofotos digitais obtidas com câmera digital de pequeno formato, O povoamento estudado localiza-se na Estação Experimental de Silvicultura, no município de Santa Maria, estado do Rio Grande do Sul. Inicialmente executou-se um vôo pré-sinalizado na escala 1:10.000 com uma câmera digital calibrada MAMYTA 645 PR0, de distância focal 8Omm e resolução 15i, e obteve-se imagens com resolução no terreno de 0,15m. Posteriormente, levantou-se pontos de apoio terrestre com GPS geodésico, que com os parâmetros de calibração da câmera, permitiram a orientação do modelo estereoscópico e a restituição das feições desejadas. Em campo foram coletadas as variáveis dendrométricas altura total e CAP das árvores e, nas imagens aéreas, a área das copas e a altura total, O volume das árvores em campo foi estimado por equação volumétrica desenvolvida para a região. As equações de regressão estudadas para estimar o volume a partir de imagens aéreas foram ajustadas pelo método dos mínimos quadrados em função do volume estimado em campo e das variáveis dendrométricas determinadas nas imagem. Verificou-se que é possível a identificação de árvores individuais de Pinus taeda L. em povoamentos homogêneos e a medição de variáveis dendrométricas utilizando imagens aéreas digitais de alta resolução. Dentre as equações ajustadas, as que melhor explicaram a variação do conjunto de dados estudado foram: V = -O,2171+0,O111 (H log AC) + 0,0317 (H) e V = -0,2237 + 0,0179 (H ?AC) - 0,0013 (H.AC) apresentando valores R²aj de 0,7087 e 0,7089, Sxy% de 16,9303 e 16,9321, respectivamente, e significância de todos os coeficientes.

In the southern United States, institutional forest owners engaged in forest certification programs often retain unharvested or less-intensively harvested vegetation when clearcut harvesting intensively managed pine (Pinus spp.) forests (“IMPFs”), a practice called ‘green tree retention’. I investigated resultant patterns of land cover and retained structural elements in recently-harvested IMPF management units (“MUs”) and related them to avian biodiversity to provide information to support harvest decisions. First, to provide forest managers baseline data on retention, I screen-digitized land cover on 1187 MUs (totaling 51646 ha) and characterized green tree retention levels and internal land cover attributes (Chapter 2). I found MU land cover was dominated by regenerating clearcuts (mean: 80.5%), streamside management zones (“SMZs”; vegetated buffers surrounding intermittent and perennial streams; 14.0%) and stringers (buffers surrounding ephemeral streams; 3.3%). Next, I surveyed 60 MUs for vegetation stem density and cover (Chapter 3). Concurrently, I surveyed avian community density and richness (Chapter 4). Vegetation and avian metrics were compared and contrasted across the dominant cover types (with emphasis on stringer/SMZ similarity) to understand impacts of retained structural elements on biodiversity outcomes. I found that snag and log density, midstory pine density, understory deciduous cover, and ground cover were not different in stringers and SMZs; however, overstory (pine and deciduous) and midstory (deciduous) tree density was lower in stringers than in SMZs, and understory pine density was greater in SMZs. Species overlap between cover types was high (74% to 84%), but SMZs and stringers provided 27% of MU species richness. Stringers appeared to benefit both shrubland- and forest-associated birds. Finally, I sampled land cover across 4450 sq-km surrounding the 60 MUs, and performed ordination analyses to identify associations between local-scale (MU interiors) and landscape-scale (3-km buffers around MUs) land cover and avian guild diversity (Chapter 5). I found the region to be >90% forested. Cover type data explained 41% of the partial variation in avian density and total species richness. Local-scale MU characteristics appeared more important than landscape-scale characteristics in explaining avian biodiversity responses. My results suggest that retained structural features support and enhance MU biodiversity in harvested IMPFs.

Fertilization is a common, cost effective treatment for increasing forest productivity within managed forests of the southeastern United States. However, little is known about how fertilization affects the below-ground processes that drive soil CO2 efflux in loblolly pine (Pinus taeda L.). A thorough understanding of below-ground carbon dynamics is necessary for the estimation of net ecosystem productivity and the carbon storage potential of these managed systems. In April 2004, we began monitoring total soil CO2 efflux (EC), heterotrophic (RH), and root respiration (RR) in response to fertilization with diammonium phosphate (DAP). Respiratory components were measured prior to fertilization, weekly following fertilization, and bi-weekly after respiratory components stabilized using a dynamic closed chamber and an infrared gas analyzer. We found that EC differed significantly (P<0.0001) between fertilized and unfertilized plots, but the direction was dependent on date. In the early period of the study, fertilized plot values were lower than control plots. However, by the latter periods fertilized plot values returned to control levels except for one sampling date in March 2005 when fertilized plot values were greater then control plots. Heterotrophic respiration was consistently and significantly (P=0.0002) lower in fertilized plots. Root respiration was significantly (P=0.0597) increased in fertilized plots when analyzed over the study and showed a 20% increase due to fertilization. We concluded that an increase in RR and possibly root biomass was enough to balance the decrease in RH leading to no difference in EC later in the growing season. We performed a pair of greenhouse studies to observe the effects of fertilization in the form of diammonium phosphate (DAP) on RR. The objectives were to determine how nutrient additions initially affect RR in one-year-old loblolly pine seedlings. Secondly, we wanted to determine if Captan [N-(trichloromethylthio) cyclohex-4-ene-1, 2-dicarboximide], a mild fungicide, could be used to reduce or eliminate ecto-mycorrhizae upon visual inspection. Both studies showed that initially, at a high rate (100 ppm N and 49 ppm P) of fertilization, RR was significantly (P<0.10) increased relative to seedlings that did not receive fertilization. This increase was only temporary with rates returning to, or decreasing below, control levels by the end of the study. No consistent trend was found between low (25 ppm N and 13 ppm P) and moderate (50 ppm N and 25 ppm P) rates of fertilization. Captan was shown to generally have no affect on RR. Captan and fertilization both showed (visual inspection) a decrease in fine-roots and mycorrhizae, which could explain the reduction in respiration rates observed in these treatments by the end of the studies. / Master of Science

Os impactos do manejo intensivo sobre a sustentabilidade da produção florestal dependem da manutenção da fertilidade dos solos. A contribuição dos resíduos florestais e a ciclagem de nutrientes nesse processo são determinantes. Os objetivos desse trabalho foram: (i) quantificar a biomassa e o estoque de nutrientes na parte aérea e no sistema radicular de um povoamento de Pinus taeda aos 16 anos de idade; (ii) caracterizar o potencial de liberação de nutrientes dos minerais primários e secundários, e o estoque de nutrientes de um Cambissolo Húmico; (iii) quantificar a exportação de nutrientes via colheita de madeira e dos componentes florestais; (iv) avaliar potencial da sustentabilidade da produtividade de madeira com base no balanço de nutrientes, sob diferentes cenários de manejo florestal. Avaliouse uma plantação de Pinus taeda na idade de 16 anos em um Cambissolo Húmico Alumínico léptico de textura argilosa, relevo ondulado no meio-sul catarinense. Amostraram-se dez árvores de cinco classes diamétricas em função da distribuição dos diâmetros à altura do peito. Para cada árvore mensurou-se a biomassa de acículas, galhos, casca, madeira e raízes. Além da biomassa vegetal, amostrou-se serapilheira acumulada e solo nas camadas 0-20, 20-40, 40-60, 60-100, 100-140, 140-180 e 180-190 cm. Equações entre a área seccional a 1,30 m e a biomassa de cada componente foram ajustadas para estimar a biomassa das árvores inventariadas. Equações entre o conteúdo de nutriente e a biomassa do componente também foram ajustadas para estimar a quantidade de cada nutriente em todos os componentes da árvore. As equações permitiram estimar para as demais árvores do talhão a biomassa de cada componente e o seu respectivo estoque de nutrientes. Nas amostras de solo e de serapilheira se determinou a concentração e o estoque de nutrientes, além de no solo realizar-se a caracterização mineralógica. Simularamse três cenários de manejo florestal, retirada da madeira (A), da madeira + casca (B) e da madeira + casca + copa (C) do sistema florestal. A soma de todos os componentes da biomassa foi de 313 Mg ha-1, sendo a madeira o mais representativo (62%). O estoque dos nutrientes na árvore foi N > Ca > K > S > Mg > P. A madeira foi o componente que acumulou as maiores quantidades de nutrientes (210 N, 33 P, 85 K, 91 Ca, 31 Mg e 65 S, kg ha-1). A mineralogia do Cambissolo demonstrou predominância do quartzo nas frações areia, silte e argila, com pequenos traços de vermiculita na fração de silte. A argila é a principal fração que contribui com o intemperismo do solo, devido à transformação da vermiculita-ilita, liberando K. Para os três cenários de manejo, o esgotamento de nutrientes do sistema solo-biomassa foi: P > S > N > K > Mg > Ca. O P e o S permaneceram como mais limitantes no cenário A decorrente de seus baixos estoques disponíveis no solo. No cenário B, o número de rotações florestais se alterou para N, K e S. O cenário C resultou na maior diminuição de produtividade, possibilitando para o P duas rotações e para o Mg 14. Desta forma, evidenciou-se, pelo número potencial de rotações de cultivo, que os diferentes cenários de manejo podem em curto prazo comprometer a sustentabilidade do P. taeda. / The impacts of intensive management on the sustainability of forest production depends on the maintenance of soil fertility. The contribution of forest residues and nutrient cycling in this process are crucial. The objectives of this study were: (i) quantify the biomass and nutrient stocks in the shoot above and belowground and root system of a stand of 16-years-old Pinus taeda, (ii) characterize the potential release of nutrients from primary and secondary minerals, and the stock of nutrients in a Humic Cambisol (iii) quantify the export of nutrients through wood harvesting and forest components, (iv) evaluate the potential of sustainability in wood based on the balance of nutrients under different forest management scenarios. We evaluated a 16-years-old plantation of Pinus taeda in a Humic Cambisol, undulating relief in the middle-south of Santa Catarina. Ten trees were sampled from five diameter classes according to the distribution of diameter at breast height. Biomass of the needles, twigs, bark, wood and roots were measured for each tree. Besides the biomass and litter soil samples were collected from the layers 0-20, 20-40, 40-60, 60-100, 100- 140, 140-180 and 180-190 cm. Equations which has the sectional area of 1.30 m as independent variable and the biomass of each component as the dependent variable were adjusted to estimate the biomass of the entire studied forest. Furthermore, equations which has the nutrient content of the component as the dependent variable and the biomass as independent variable were adjusted to estimate the amount of each nutrient in all parts of the tree.The concentration and stock of nutrient were determined from the soil sample collected. In addition, a mineralogical characterization was performed for the soil and litters. Three scenarios simulated forest management, removal of wood (A), the wood and bark (B) and wood + bark + cup (C) of the forest system. The sum of all components of biomass was 313 mg h-1 being the most representative of the wood (62%). The stock of nutrients in the tree was N> Ca> K> S> Mg> P. The wood was the largest exporter of nutrients (210 N, 33 P, 85 K, 91 Ca, 31 Mg and 65 S, kg ha-1). The mineralogy of the Cambisol showed the predominance of quartz sand, silt and clay, with small traces of vermiculite in the silt fraction. Clay is the main fraction which contributes to the weathering of the soil due to the transformation of illite-vermiculite, releasing K. The depletion of nutrients from the soil-biomass was: P> S> N> K> Mg> Ca and S. The P and S remained as the most limiting at the scenario A due to its low inventories in the soil. At the scenario B, the number of rotations forest changed to N, K, S. The scenario C resulted in the greatest reduction in productivity, allowing for P two rotation and for Mg 14. It was evident by the number of potential crop rotations, the different management scenarios in the short term may jeopardize the sustainability of P. taeda.

O conhecimento da sustentabilidade nutricional dos manejos aplicados às floresta plantadas é necessário para a adequada gestão desses empreendimentos, principalmente com plantações estabelecidas em solos de baixa fertilidade, utilizando a queima de resíduos pré-preparo, e sem a devida reposição nutricional, como é o caso do P.taeda em várias regiões do sul do país. Dada a crescente importância econômica da espécie, e considerando a necessidade de se manter, ou aumentar, sua produtividade, estabeleceu-se um estudo visando estimar a sustentabilidade nutricional de cenários de manejo para o P. taeda com base em detalhada análise de oito sítios florestais representativos das condições edafo-climáticas da região noroeste do Paraná e sul de São Paulo. Nestes sítios, com idades de 19 a 29 anos, foram instaladas parcelas de inventário, e os estoques de nutrientes disponíveis na floresta (serapilheira, raiz, casca, lenho, galhos, acículas e cones) foram determinados pela amostragem de 4 árvores por sítio, além da serapilheira. Os estoques nos solos, até 100 cm de profundidade, foram determinados pelas análises de fertilidade, para os horizontes de trincheiras descritas próximas às parcelas. Estimativas de produção e estoques de nutrientes foram ajustadas para ciclos de 25 anos, bem como as entradas via precipitação. Os cenários de manejo estudados foram: i) método de colheita (remoção do lenho ou da árvore inteira), ii) manejo de resíduos (cultivo mínimo ou queima), e iii) erosão (sem ou com 2 cm de erosão por rotação). Adotou-se o número de ciclos, dos nutrientes N, P, K, Ca e Mg, necessários para zerar o estoque do sistema solo-floresta como sendo os indicadores de sustentabilidade dos manejos nos sítios. As simulações foram feitas em um modelo de entrada-saída construído em Visual Basic. Os incremento médios anuais (IMA) variaram de 11 a 27 m3 ha-1 ano-1, com índices de sítios de 18 a 29 m, resultado da ampla variação de solos. O IMA apresentou correlação significativa apenas com os teores de nitrogênio mineralizável até 100 cm (r2 = 0,722) e com o fósforo disponível (r2 = 0,702). Estes dois nutrientes também se distinguiram dos demais por estarem mais concentrados na parte aérea do sistema solo-floresta (50 e 66%, respectivamente). A análise do número de ciclos mostrou que o nitrogênio é o único elemento que nunca apresenta balanço positivo, independentemente do cenário de manejo. Todos os nutrientes foram impactados pelo uso da queima contraponto ao cultivo mínimo, pela colheita da árvore inteira versus remoção só do lenho, e pela erosão, nesta ordem de relevância. A ordem de risco de limitação nutricional foi: N > P > Mg > K > Ca, baseando-se no número de balanços positivos e ciclos médios para os balanços negativos. Tomando o N como indicador, os sítios mais produtivos tendem a ser menos sustentáveis, para seus níveis de produção, que os sítios mais pobres. Evidencia-se que para a sustentabilidade nutricional do P.taeda há necessidade de adotar práticas conservacionistas aliadas a reposições nutricionais em alguns casos. / The knowledgement of the nutritional sustainability of the practices used in plantations is necessary for its adequate management, mainly when used in low fertility sites, with slash-burning, and with no fertilizer application, like P.taeda plantations in south of Brazil. Given the increasing importance of the species, a study was done to investigate the nutritional sustainability of cenarios, based on eight representatives sites of Parana and Sao Paulo States. These sites, within 19 to 29 years-old, were measured and the nutrient stocks was determined by sampling 4 tress per site, plus the forest floor. Soil nutrient stocks were also established based on soil profiles description and analysis. Yield and nutrient stocks were adjusted for a 25-years cycle, together with the nutrient rainfall inputs. The studied cenarios were: i) harvesting (removing just debarked logs or the hole trees), ii) salsh-management (minimum cultivation or burning), iii) erosion (none or 2 cm per cycle). The number of nutrient cycles (N, P, K, Ca and Mg) to zero the soilforest system stocks were used as the sustainability indicator. Simulations were carried out with a VBA implementd program. Mean annual increments ranged from 11 to 27 m3 ha-1 yr-1, with site index from 18 to 29 m (base age of 25 years). MAI was positively correlated with minerable N (r2 = 0,722) and available P (r2 = 0,702). These two nutrients also differ from the others due to their higher concentarion on the aboveground part of the soil-forest (50 and 66%, respectively). The cycle number analysis showed that N is the only nutrient that never has a positive balance. For all nutrients the most impactant practice is the burning, followed by the hole tree harvesting and then by erosion. The average nutritional limitation risk was: N > P > Mg > K,Ca, based on positive balances and number of cycles. Taking N as the best indicator for sustainability, the most productive sites tend to be the less sustainables, considering their growth rate. The long term sustainability of P.taeda palantations depends on the use of conservacionist practices together with fertilization practices in some cases.