As características da regeneração natural no sub-bosque de comunidades florestais em processo de restauração expressam os principais indicadores de sucesso dos projetos de restauração ecológica, sendo que a ausência ou a baixa qualidade de regeneração natural são os principais gargalos para a perpetuação de projetos inseridos em paisagens muito fragmentadas. No entanto, condições adversas de micro-sítio de regeneração sob plantios de restauração podem restringir a colonização do sub-bosque por espécies nativas, comprometendo a sua perpetuação no tempo. O objetivo desse estudo foi avaliar se, e como, as condições físico-químicas do micro-sítio de regeneração, no sub-bosque de áreas em processo de restauração com diferentes idades, podem limitar o estabelecimento de espécies arbóreas nativas, restringindo assim, a restauração da dinâmica florestal. O estudo foi desenvolvido em três áreas em processo de restauração com diferentes idades (10, 22 e 55 anos), implantadas via reflorestamentos de alta diversidade. Foi realizada a caracterização físico-química do micro-sitio de regeneração das áreas de estudo, avaliando-se o grau de compactação, porosidade, umidade, conteúdo de matéria orgânica e nutrientes e granulometria do solo, bem como a massa seca de serapilheira, e a cobertura do dossel. Em cada área de estudo, foram alocados 10 blocos experimentais, cada um constituído por 4 parcelas de 1 m x 1 m, onde foram semeadas nove espécies arbóreas nativas regionais. Nessas parcelas foram estabelecidos três tratamentos e um controle: A) semeadura na condição natural da área, sem qualquer alteração das características do micro-sítio de estabelecimento (serapilheira autóctone), B) semeadura sobre a serapilheira e o solo transplantados de floresta nativa (serapilheira alóctone), C) semeadura sobre bagaço de cana triturado e compostado e D) controle (sem semeadura). A coleta dos dados de emergência e mortalidade de plântulas foi feita por um período de 6 meses. Ocorreu um gradiente de aumento da cobertura do dossel, da porosidade, da umidade, do conteúdo de argila e matéria orgânica e uma diminuição da compactação do solo das áreas restauradas mais novas para as mais velhas. A emergência de plântulas não diferiu entre as áreas de estudo, porém, a sobrevivência de plântulas foi significativamente menor na restauração mais antiga, de 55 anos. Constatou-se uma correlação positiva entre a mortalidade de plântulas com o aumento da cobertura do dossel e com a quantidade de matéria orgânica no solo. A emergência e a sobrevivência de plântulas foram estatisticamente maiores no tratamento onde as sementes foram aplicadas sobre serapilheira autóctone. Assim, conclui-se que apesar das condições de micro-sítio de regeneração de florestas em restauração tornarem-se, com o tempo, mais semelhantes à de florestas naturais, tornam-se cada vez mais restritivas ao estabelecimento de plântulas. Além disso, o estabelecimento de plântulas é favorecido nas condições locais de substrato de florestas em processo de restauração florestal, sem limitação evidente para que a sucessão secundária avance. Conseqüentemente, a limitação de dispersão deve ter influência maior nessas condições para o avanço inicial da restauração do que a limitação de micro-sítios favoráveis de estabelecimento. / The characteristics of the natural regeneration of restoration plantings understory express the main indicators of success of ecological restoration projects, in which the absence of regeneration indicates a bottleneck for the perpetuation of forest communities inserted into highly fragmented landscapes. Nevertheless, adverse conditions of the micro-site of regeneration in restoration plantings may hamper the colonization of the understory by native species, which in turn collapse its perpetuation along the time. We sought to evaluate if, or how, the physical-chemical conditions of the micro-site of regeneration of restoration plantings with different ages can limit native tree species establishment and therefore, the dynamic of forest restoration. The study was developed in three areas under restoration with different ages (10, 22 and 55 years). The physical-chemical characterization of the micro-site of regeneration of the study areas was carried out by evaluating the soil compression level, porosity, humidity, organic matter and nutrients content and granulometry, as well as litter dry mass and canopy cover. In each area, we set 10 experimental blocks, each one consisting of four 1 m x 1 m plots, in which nine tree species were sown. In each plot we established three treatments: A) direct seeding in the natural condition of the area, without any alteration in the characteristics of the micro-site (indigenous leaf litter), B) direct seeding on the leaf litter and soil transplanted from a native forest (allochthonous leaf litter), C) direct seeding on grounded and composted sugarcane bagasse and D) control (no seeding). Seedling emergence and mortality were observed through six months. An increase on the canopy cover and soil porosity, humidity, clay and organic matter content were observed in the oldest areas, as well as a decrease in soil compression. Seedling emergence did not differ among the studied areas; however, seedling survival was significantly lower in the oldest reforestation, with 55 years. A positive correlation was observed between seedling mortality with the increase of canopy cover and soil organic matter content. Seedling emergence and survival were statistically higher in the treatment A (indigenous leaf litter). Thus, although the micro-site conditions for seedling establishment become even more similar to reference ecosystems as restoration planting evolve, it also becomes more restrictive. In addition, seedling establishment was favored in the conditions of local substrate of restoration plantings, without evidence of limitation for the progress of secondary succession. Consequently, dispersal limitation may play a higher influence in this condition for the advance of restoration process.

Forests established through native seedling planting (PL) and the establishment of secondary forests through natural regeneration (SF) are the main outcomes of large scale forest restoration. The decision making process of these approaches is conditioned by resilience. But the different outcomes of these approaches are as important as the decision making. SF are heterogeneous and - although there is a growing literature of the drivers of forest establishment - few works analyzed drivers of attributes of these recently established forests. In this context, our work aims to identify the differences between PL and SF and the local and landscape variables that affect SF attributes. To do so, we sampled the tree community in seasonal semideciduous forests of the Atlantic Forest established naturally (SF) and PL in agricultural landscapes in the Corumbataí Watershed, São Paulo State, Brazil. We observed that PL has similar biomass to SF and higher species richness. However, PL also showed lower abundance of young trees, animal-dispersed trees and lianas. Species composition between PL and SF also differs. SF established in abandoned eucalypt plantings showed species richness and biomass of native species similar to other SF forests. However, SF attributes vary greatly. In this context, SF show a large potential for providing food for fauna and storing carbon in a cost-efficient way. While PL can also provide these benefits, it may have its long-term sustainability compromised by the lack of regenerating trees. We then proceeded to investigate drivers of the heterogeneity observed in SF using generalized linear mixed models to estimate the effect of local and landscape variables on the biomass, species density and basal area of animal-dispersed trees of the SF sampled. SF surrounded by sugarcane plantations had lower biomass and basal area of animal-dispersed trees, while native forest cover in the landscape increased species density of SF. Forest age showed little or no importance in predicting SF attributes. These results highlight the importance of low impact agricultural practices and of strategies that increase native forest cover in agricultural landscapes, in order to increase the potential of SF to provide ecosystem services and conserve taxonomic diversity. The choice between establishing PL or fomenting SF for forest restoration is conditioned to the local and landscape context where restoration actions will be carried out. Although both approaches can potentially fulfill the objectives of restoration projects, special attention must be given to the recruitment of new individuals to maintain PL sustainability, while less impacting agricultural practices and more forested agricultural landscapes may increase the SF potential to provide ecosystem services and conserve biodiversity. / Florestas estabelecidas pelo plantio de mudas de espécies nativas (PL) e por meio do estabelecimento de florestas secundárias pela regeneração natural (FS) são as principais comunidades geradas durante a restauração florestal em larga escala. A escolha dessas estratégias está condicionada potencial de regeneração natural do local, mas tão importante quanto a decisão sobre métodos de restauração, são as diferenças das comunidades que essas escolhas podem gerar. As FS são heterogêneas e, enquanto existe uma literatura crescente dos fatores que afetam a chance do estabelecimento das FS, poucos trabalhos abordam os fatores que influenciam os atributos dessas florestas. Nesse contexto, nosso trabalho busca identificar as diferenças entre PL e FS e as variáveis locais e de paisagem que afetam os atributos das FS. Para tal, amostramos a comunidade arbórea de florestas estacionais semideciduais de Mata Atlântica estabelecidas naturalmente (FS) e por PL em paisagens agrícolas na bacia do Rio Corumbataí, no estado de São Paulo. Observamos que os PL apresentam biomassa semelhante às SF e maior riqueza de espécies. No entanto, as PL também apresentam menor abundância de indivíduos jovens, indivíduos zoocóricos e lianas. A composição de espécies entre essas florestas também difere. As FS estabelecidas em plantios abandonados de eucalipto apresentaram riqueza de espécies e biomassa de espécies nativas semelhantes a outras florestas secundárias. No entanto, os atributos das SF variam consideravelmente. Nesse contexto, as FS apresentam elevado potencial de provimento de alimento para a fauna e estocagem de carbono de maneira custo-eficiente, enquanto que as PL podem ter sua permanência em longo prazo comprometida pela falta de indivíduos jovens. Em seguida, investigamos as variáveis que direcionam a heterogeneidade observada nas FS utilizando modelos mistos lineares generalizados para estimar a influência de variáveis locais e de paisagem na biomassa, densidade de espécies, área basal de árvores zoocóricas e estrutura filogenética das FS amostradas. Plantios de cana-de-açúcar próximos as FS reduzem a biomassa e área basal de indivíduos zoocóricos, enquanto que a cobertura florestal da paisagem aumentou a densidade de espécies e a diversidade filogenética. A idade da floresta apresentou importância secundária ou nula para os atributos estudados. Nossos resultados ressaltam a importância de práticas agrícolas que minimizem os danos em florestas próximas e de mecanismos que favoreçam a cobertura florestal nativa em paisagens agrícolas, a fim de fomentar o potencial dessas florestas em prover serviços ecossistêmicos e conservar a biodiversidade. A escolha entre facilitação do estabelecimento de FS ou PL visando a restauração florestal está condicionada ao contexto local e de paisagem onde serão realizadas as ações de restauração. Apesar de ambas as abordagens apresentarem potencial para cumprir os objetivos dos projetos de restauração, atenção especial deve ser dada ao recrutamento de novos indivíduos para manter a sustentabilidade de PL, enquanto que práticas agrícolas menos impactantes e paisagens agrícolas com maior cobertura florestal nativa podem aumentar o potencial de SF em prover serviços e conservar a biodiversidade.

A mudança no uso do solo, principalmente o desmatamento nas regiões tropicais, é a terceira maior fonte de emissões de gases do efeito estufa. A restauração florestal é uma importante ferramenta de mitigação das mudanças climáticas, pois o sequestro do carbono decorre do crescimento das árvores e consequente acúmulo de biomassa. Assim, torna-se necessário estudos que quantifiquem esses serviços em diferentes situações ambientais e metodologias de restauração ecológicas. Com isso, o presente estudo buscou compreender os processos de estocagem de carbono em áreas de restauração florestal com 5 anos de idade, avaliando as diferenças no estoque de carbono pelos compartimentos (biomassa viva, biomassa morta e solo), em diferentes metodologias de restauração ecológica (restauração ativa, assistida e passiva), contribuindo assim, para uma quantificação mais precisa dessas estimativas. Na primeira parte do estudo, foi quantificado o estoque de carbono na biomassa viva acima do solo de áreas em processo de restauração florestal, através de métodos diretos, encontrando valores de incremento médio adequados para a idade, e recomendando um modelo alométrico de ajuste para estimativas de biomassa de áreas em restauração florestal. Na segunda parte do trabalho, foram quantificados os valores do estoque de carbono entre todos os compartimentos (arbóreo, herbáceo, regenerantes, serapilheira, madeira morta, raiz e no solo), nos tratamentos (diferentes metodologias de restauração florestal com 5 anos), comparando ainda com um fragmento remanescente e um pasto limpo em uso. E os resultados, foram que todos os compartimentos têm efetiva contribuição no estoque de carbono total dos ecossistemas em processo de restauração florestal e que essas áreas em restauração ecológica, principalmente a metodologia de restauração ativa, estão desempenhando sua função mitigadora sobre o aquecimento global. Assim concluímos que o presente estudo evidência a importância das áreas em processo de restauração florestal para mitigação das mudanças climáticas, e que há relevância na quantificação de todos os estratos florestais. Recomendamos ainda que o monitoramento dessas áreas seja mantido, para predizer em quantos anos essas novas florestas estarão cumprindo seu papel de sequestro de carbono, na mesma eficiência que os fragmentos de floresta nativa remanescentes. / Changing soil use classes, mainly for deforestation in tropical areas is the third main source of greenhouse gases. Forest restauration is an important tool to mitigate global warming, since carbon sequestration comes from tree growing and biomass accumulation in ecosystems. This way, it is necessary to quantify carbon sequestration in different environmental conditions and implementation methodologies towards more efficient procedures. The goal of this study is to understand carbon stocks mechanisms in 5-year-old forest restauration areas by assessing carbon stock on the following pools: alive and dead biomass and soil, varying the treatments (active restoration, passive restoration and assistive restoration). This study was divided into 2 parts: for the first part, carbon stock in alive biomass above ground was quantified on forest restauration areas by in situ measurements and the average increment found was considered adequate for that age. An alometric model was recommended to estimate biomass for areas under restoration. On the second part of this study carbon stock was quantified on all pools (trees, herbaceous, litter, dead wood, roots and soil) on the different treatments and values were compared to a remaining area stablished into a pasture. The results show that all pools give significant contributions on the carbon stock for the area and that the restored areas, mainly the treatment active restoration are in process of establishment and performing a great environmental service, which is mitigate global warming. One concludes that this study shows the importance of restored areas on mitigating global warming and that all pools are significant on carbon stocking. It is recommended that carbon stock assessment should be made from time to time, so it is possible to know the carbon sequestration dynamic for that particular area.

Epiphytic species are a key component of the structure and dynamics of tropical forests. Although frequently found in mature forests, these species have difficulty reestablishing in young forests (forest restoration plantings and secondary forests). Recent assessments of young forests shows that there has been success in carbon recovery, mainly because of the success in survival and development of tree species, which produce a forest structure similar to that found in mature forests. However, the species richness is much lower than the original one, especially when comparing the epiphyte species. The objective of this thesis was to answer questions essential to the enrichment of young forests, through the artificial transplantation of epiphytic species, mainly the effect of planting age, the place of transplant, the size of the seedlings and the host species used in the survival and development of the species transplant epiphytes. Eight epiphytic species (Araceae, Bromeliads, Cacti and Orchids) were studied. We evaluated potendial seed storage, seed germination, abiotic factors (Water, Light and Nutrients) that affect seedling production and transplant methods for young forests using seedlings and direct seeding. All epices are orthodox maintaining germination potential higher than 80% after 16 months of storage. Two species of cactus are positive photobatic, germinating only in the presence of light. The growth of the seedlings in greenhouse is strongly influenced by the nutrient supply. Both the fixation site and the size of seedlings do not interfere in the survival and development of the transplanted epiphyte species. The age of the forest is also not an important factor in the success of the transplanted epiphytes, being possible to use young forests (12-15 years). Direct sowing may be a promising method to enrich young plantations, but adjustments need to be made to provide higher survival rates for the seedlings. The transplantation of epiphytic species into young forests is a viable strategy to overcome the natural limitations of recolonization that these forests present. Future research and monitoring of transplanted epiphytes may determine the generality of our observations. / Espécies epífitas são um componente fundamental da estrutura e dinâmica das florestas tropicais. Apesar de ser frequentemente encontrada em florestas maduras, essas espécies possuem dificuldade para se restabelecer em florestas jovens (plantios de restauração floresal e florestas secundárias). Avaliações recentes de florestas jovens demonstram que houve sucesso na recuperação de carbono, principalmente pelo sucesso na sobrevivência e desenvolvimento das espécies arbóreas, que produzem uma estrutura florestal semelhante à encontrada nas florestas maduras. Entretanto a riqueza de espécies é muito inferior a original, principalmente quando comparamos as epécies epífitas. Os objetivos desta tese foram responder questões essenciais ao enriquecimento de florestas jovens, através do transplante artificial de espécies epífitas, principalmente o efeito da idade do plantio, o local de transplante, o tamnho das mudas e da espécie hospedeira utilizada na sobrevivência e desenvolvimento das espécies epífitas transplantdas. Oito espécies epífitas (Araceae, Bromélias, Cactus e Orquídeas) foram selecionadas. Nós estudamos o armazenamento de sementes, a germinação de sementes, os fatores abióticos (Água, Luz e Nutrientes) que afetam a produção de mudas e os métodos de transplante para florestas jovens, utilizando mudas e semeadura direta. Todas as epécies são ortodoxas mantendo pontencial de germinação superior a 80% após 16 meses de armazenameto. Duas espécies de cactus são fotobásticas positivas, germinando somente com presença de luz. O crescimento das mudas em casa de vegetação é fortemente influênciado pela oferta de nutrientes. Tanto o local de fixação quanto o tamanho das plantas utilizadas não interfere na sobrevivência e desenvolvimento das espécies epífitas transplantadas. A idade da floresta também não é um fator importante no sucesso das epífitas transplantadas, sendo possível utilizar florestas jovens (12-15 anos). A semeadura direta pode ser um método promissor pra enriquecer plantios jovens, porém ajustes precisam ser realizados para proporcionar maiores índices de sobrevivência das plantuas. O transplante de espécies epífitas para florestas jovens é uma estratégia viável para superar as limitações naturais de recolonização que essas florestas apresentam. Pesquisas futuras e monitoramento podem comprovar o sucesso no estabelecimento de espécies epífitas transplantadas para determinar a generalidade de nossas observações.

O estudo das bacias formadoras do rio Piracicaba é prioritário no contexto de solução da crise hídrica na região sudeste do Brasil, pois elas são mantenedoras de mais 4,5 milhões de habitantes na região das bacias Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), e contém o sistema de represas do Cantareira, que promove o abastecimento de água de aproximadamente 8 milhões de habitantes na região metropolitana da cidade de São Paulo. Para a garantia de tais recursos hídricos, é fundamental um plano de restauração e conservação do entorno das represas constituintes do sistema, bem como das microbacias nas cabeceiras de seus tributários, tais como o rio Jaguari. Nessa região, na microbacia do ribeirão das Posses, afluente do rio Jaguari no município de Extrema - MG, iniciou-se no ano de 2007 o projeto Conservador das Águas, com o intuito de promover restauração e conservação de nascentes dentro de propriedades privadas, no modelo de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA). Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a dinâmica espaço-temporal de parâmetros hídricos qualiquantitativos em corpos d\'água, como nascentes em restauração, tributários e canal principal do ribeirão das Posses e sua influência no rio Jaguari, considerando o uso do solo na área drenada a montante de cada ponto amostral. Os parâmetros hidrobiogeoquímicos avaliados foram: vazão, temperatura, pH, condutividade elétrica, DBO, além de oxigênio, carbono, nitrogênio e elementos iônicos principais dissolvidos e massa e razão isotópica de carbono e nitrogênio no material particulado em suspensão. Os resultados demonstram que as ações de restauração têm contribuído para a redução na condutividade elétrica (CE) nas nascentes. O uso da terra interferiu na qualidade dos corpos hídricos e que o Cl- pode ser utilizado como traçador ambiental, refletindo a influência do ambiente de pastagens. Por fim, os processos erosivos predominam na bacia, sendo que o transporte de material particulado em suspensão para a foz no rio Jaguari foi de 68 ton km-2 ano-1. / The study of the basins forming the Piracicaba river is a priority in the context of the solution of the water crisis in the southeastern region of Brazil, as they maintain more than 4.5 million inhabitants in the Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) basins and contain the Cantareira dam system, which promotes the water supply of approximately 8 million inhabitants in the metropolitan region of the city of São Paulo. For the guarantee of such water resources, a plan of restoration and conservation of the surroundings of the dams constituting the system, as well as the micro-basins in the headwaters of its tributaries, such as the Jaguari river, is fundamental. In this region, the Conservador das Águas project was started in 2007 in the microbasin of the Posses stream, a tributary of the Jaguari river in the municipality of Extrema - MG, with the purpose of promoting restoration and conservation of springs within private properties, in the Payments for Environmental Services (PSA) model. The objective of this research was to evaluate the spatiotemporal dynamics of qualitative water parameters in water bodies, such as springs in restoration, tributaries and main channel of the Posses stream and its influence on the Jaguari river, considering the use of the soil in the drained area amount of each sampling point. The hydrobiogeochemical parameters evaluated were: flow, temperature, pH, electrical conductivity, BOD, in addition to oxygen, carbon, nitrogen and major dissolved ionic elements and isotopic mass and carbon and nitrogen ratio in suspended particulate matter. The results show that restoration actions have contributed to the reduction in the electrical conductivity (EC) in the springs. Land use has interfered in the quality of the water bodies and that Cl- can be used as an environmental tracer, reflecting the influence of the pasture environment. Finally, erosion processes predominate in the basin, and transport of particulate matter in suspension to the mouth of the Jaguari River was 68 tons km-2 year-1.

Submitted by Rafael Marini Paschoaletti Perri dos Santos (rafaelmpps@hotmail.com) on 2017-10-30T19:28:34Z No. of bitstreams: 2 PPGAA_ Dissertação_Rafael Marini PP Santos_2017 (1).pdf: 3014297 bytes, checksum: f71dea6e56def749b21f955b1a8a1ad5 (MD5) Encaminhamento_Dissertação_Rafael Marini dos Santos_PPGAA.pdf: 792545 bytes, checksum: eec6f1001daf58a9614a859a1d455837 (MD5) / Approved for entry into archive by Alini Demarchi (alini@cca.ufscar.br) on 2017-11-30T16:55:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 PPGAA_ Dissertação_Rafael Marini PP Santos_2017 (1).pdf: 3014297 bytes, checksum: f71dea6e56def749b21f955b1a8a1ad5 (MD5) Encaminhamento_Dissertação_Rafael Marini dos Santos_PPGAA.pdf: 792545 bytes, checksum: eec6f1001daf58a9614a859a1d455837 (MD5) / Approved for entry into archive by Alini Demarchi (ri.bar@ufscar.br) on 2018-01-15T18:25:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 PPGAA_ Dissertação_Rafael Marini PP Santos_2017 (1).pdf: 3014297 bytes, checksum: f71dea6e56def749b21f955b1a8a1ad5 (MD5) Encaminhamento_Dissertação_Rafael Marini dos Santos_PPGAA.pdf: 792545 bytes, checksum: eec6f1001daf58a9614a859a1d455837 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-01T13:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 PPGAA_ Dissertação_Rafael Marini PP Santos_2017 (1).pdf: 3014297 bytes, checksum: f71dea6e56def749b21f955b1a8a1ad5 (MD5) Encaminhamento_Dissertação_Rafael Marini dos Santos_PPGAA.pdf: 792545 bytes, checksum: eec6f1001daf58a9614a859a1d455837 (MD5) Previous issue date: 2017-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Nowadays, society has a challenge to deal with sustainable water use. High demand and water contamination, environmental degradation and the unpredictability of climate changes are some water insecurity causes. Riparian forests maintenance offers water ecosystems services, but in some cases the riparian ecosystem is in a degraded condition that require human intervention actions for forest restoration. In this way, geotechnologies help us to infer about physical landscape characteristics where watershed is a basic unity for environmental planning. This study aimed to identify important hydrologically areas of Consulta stream watershed and Retiro stream watershed and propose priorities areas for forest restoration and sustainable agricultural destination. The two watersheds are the main sources of public water supply in the city of Bebedouro (Brazil). It is hypothesized that the limits established by Brazilian forest law (BFL) riparian buffers zones may not fully guarantee the two watersheds riparian areas protection. It was assumed that the forest community plays an important role in the attenuation of chemical elements and sediments, and that is essential that there is a disruption of potentially polluting activities near riparian areas. It was used in the study images from orbital sensors spatial resolution 30 m and 90 m and topographical map 1:50.000 for obtaining and processing elevations data and land use in geographic information system (GIS), and environmental legislation. The results allowed to characterize the watersheds that are surrounding and presented similarities in their physical parameters (basin form, drainage density, channel length, and others) and the Topographic Wetness Index (TWI) class distribution, slope class, landscape elements and land use. Three scenarios of priority areas for forest restoration were generated. It was observed that the priority areas are distributed close to the drainage channel of watersheds and are partially related to required areas by BFL. It can be concluded that in the three scenarios established the BFL may not be sufficient for the full protection of riparian sites and the adopted methodology proved to be efficient for guiding water resources management actions at larges scales. / Resolver conflitos relacionados ao uso da água é um desafio para a sociedade atual. Dentre os fatores que preocupam a segurança hídrica destacam-se a crescente demanda de consumo, a contaminação dos mananciais, a degradação de áreas naturais e a imprevisibilidade das mudanças climáticas que resultam em períodos irregulares de secas e estiagens. As matas ripárias oferecem funções importantes para os serviços ecossistêmicos de provisão hídrica, mas em algumas regiões encontram-se degradadas e com baixa resiliência, necessitando de ações de restauração florestal. As geotecnologias permitem inferir as características físicas da paisagem e a microbacia hidrográfica (MBH) é uma unidade básica para o planejamento ambiental. Este trabalho teve por objetivo identificar áreas hidrologicamente importantes nas MBHs do Córrego da Consulta e do Córrego do Retiro, de abastecimento público do município de Bebedouro (SP), e propor áreas prioritárias para a restauração florestal e manejo diferenciado. A hipótese é que as áreas de preservação permanente (APPs) de 30 m não são suficientes para abranger por completo as áreas ripárias destas MBHs. Considerou-se a eficiência da comunidade florestal em atenuar agentes químicos, sedimentos e a necessidade de interrupção de atividades potencialmente poluidoras próximas às áreas ripárias. Foram utilizadas imagens orbitais com resoluções espaciais de 30 m e 90 m, carta topográfica em escala 1:50.000 para obtenção e processamento de dados de elevação e uso e ocupação dos solos em sistema de informações geográficas (SIG), e legislação ambiental pertinente. Os resultados permitiram caracterizar as duas MBHs que são circunvizinhas e apresentaram semelhanças nos seus parâmetros físicos (fator de forma de bacia, densidade de drenagem, comprimento de canais, entre outros), na distribuição das classes do índice topográfico de umidade (ITU), de classes de declividade, de elementos de paisagem e de uso e ocupação dos solos. Foram gerados três cenários de áreas prioritárias para a restauração florestal. Observou-se que as áreas prioritárias para a restauração florestal e manejo diferenciado estão distribuídas próximas ao canal de drenagem das MBHs e estão relacionadas às APPs. Conclui-se que, nos três cenários estabelecidos, as APPs não são suficientes para a integral proteção de locais de caráter ripário e a metodologia adotada se mostrou eficiente para apontar ações de gestão de recursos hídricos em escalas maiores.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3551.pdf: 5763974 bytes, checksum: 5868459a11735063a86937b92ed8a0d6 (MD5) Previous issue date: 2010-11-25 / This study aimed to test the efficiency of jatropha (Jatropha curcas L.) in the recovery of degraded environments and analyze their economic return by selling seeds for biodiesel. We compared two treatments and a certification production. The first treatment (T1) was made a hundred and fifty individuals of jatropha, the second treatment (T2) was formed by seventy-five seedlings of jatropha and seventy-five seedlings of native tree species and the certification (T3) was made a hundred and fifty seedlings of native tree species. During the study period of twenty-four months, we recorded survival data, height, diameter and circumference of the crown and they graded. The analysis of the economic return was made by raising revenue (sale of seeds for biodiesel) and costs (installation, maintenance and collection of seeds), calculating the economic profitability during the first twenty-four months. Therefore, we conclude that the use of jatropha in the recovery of degraded environments is highly recommended, and profitable during the first twenty-four months after planting from the sale of seeds for Biodiesel. / Este estudo teve por objetivo testar a eficiência do pinhão-manso (Jatropha curcas L.), na recuperação florestal de áreas degradadas e analisar seu retorno econômico através da venda de sementes para a produção de biodiesel. Foram comparados dois tratamentos e um testemunho. O primeiro tratamento (T1) foi composto por cento e cinqüenta indivíduos de pinhão-manso, o segundo tratamento (T2) foi composto por setenta e cinco mudas de pinhão-manso e setenta e cinco mudas de espécies arbóreas nativas e a testemunha (T3) era composto por cento e cinqüenta mudas de espécies arbóreas nativas. Durante o período avaliado de vinte e quatro meses, foram registrados os dados de sobrevivência, altura, diâmetro do caule e circunferência da copa e a eles atribuídas notas. A analise do retorno econômico se deu através do levantamento das receitas (venda de sementes para o biodiesel) e despesas (implantação, manutenção e coleta de sementes), calculando-se a rentabilidade econômica durante os primeiros vinte e quatro meses. Portanto, conclui-se que a utilização de pinhão-manso na recuperação florestal de áreas degradadas é muito recomendável e rentável durante os primeiros vinte e quatro meses após o plantio a partir da venda de sementes para o biodiesel.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-09-21T12:34:57Z No. of bitstreams: 1 DissLDS.pdf: 1642291 bytes, checksum: 745a8cbfe2eeb392253fc4364b0d4c3b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:20:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLDS.pdf: 1642291 bytes, checksum: 745a8cbfe2eeb392253fc4364b0d4c3b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-23T18:20:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLDS.pdf: 1642291 bytes, checksum: 745a8cbfe2eeb392253fc4364b0d4c3b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:20:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLDS.pdf: 1642291 bytes, checksum: 745a8cbfe2eeb392253fc4364b0d4c3b (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Ecological restoration is an emerging field of restoration ecology, and is widely used as an important tool for biodiversity conservation. However, appropriate indicative allocations of soil quality for the assessment and monitoring of forest restoration projects are still scarce. The objective of this study was to evaluate soil quality of four restored forests of different ages, a forest remnant and their agricultural surroundings in the State of São Paulo through chemical, physical and microbiological soil parameters by categorization by the weighted additive model. To measure the discrimination of soils due to the different locations and types of land use, the weighted additive model, along with a soil quality index (SQI) and principal component analysis (PCA) were used. The PCA differentiated the forests of their agricultural environments and locations with a prevalence of physical and chemical parameters in the distinction between the matrices. The parameters soil organic matter, total cation exchange capacity, phosphorus, soil bulk density, porosity, microbial biomass carbon and microbial activity had higher averages in the forests matrices, being higher in older forests. There was differentiation in soil quality of the studied forests, where the highest rates were obtained in the remaining forest soils and older restored forests. All forest areas showed higher rates compared to their respective agricultural environments. Finally, the SQI used were efficient for the identification of the areas, having potential as a tool to support decision-making on environmental issues. / A restauração ecológica é uma área emergente da ecologia da restauração, sendo amplamente empregada como uma importante ferramenta para a conservação da biodiversidade. Contudo, subsídios indicativos da qualidade do solo apropriados para a avaliação e monitoramento de projetos de restauração florestal ainda são escassos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade do solo de quatro florestas restauradas de diferentes idades, um remanescente florestal e seus respectivos entornos agrícolas no Estado de São Paulo através de seus atributos químicos, físicos e microbiológicos por categorização pelo modelo aditivo ponderado. Para discriminação dos solos em função das diferentes localidades e tipos de cobertura foram utilizados o MAP, juntamente com um índice de qualidade do solo (IQS) e análises de componentes principais. As análises de componentes principais diferenciaram as florestas de seus entornos agrícolas e localidades, havendo predomínio de parâmetros físicos e químicos na contribuição para a distinção entre as matrizes. Os parâmetros matéria orgânica do solo, capacidade de troca catiônica total, teor de fósforo, densidade do solo, porosidade total, carbono da biomassa microbiana e atividade microbiana apresentaram médias superiores sob as matrizes florestais, sendo maiores nas florestas mais antigas. Houve diferenciação na qualidade do solo das florestas estudadas, onde os maiores valores de IQS foram obtidos nos solos do remanescente florestal e nos projetos de restauração florestal mais antigos. Todas as áreas florestais apresentaram maiores valores de IQS em comparação a seus respectivos entornos agrícolas. Conclui-se que o modelo utilizado para o cálculo do IQS foi eficiente na diferenciação das áreas, tendo potencial como ferramenta no auxílio da tomada de decisões na temática ambiental.

O estudo das bacias formadoras do rio Piracicaba é prioritário no contexto de solução da crise hídrica na região sudeste do Brasil, pois elas são mantenedoras de mais 4,5 milhões de habitantes na região das bacias Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ), e contém o sistema de represas do Cantareira, que promove o abastecimento de água de aproximadamente 8 milhões de habitantes na região metropolitana da cidade de São Paulo. Para a garantia de tais recursos hídricos, é fundamental um plano de restauração e conservação do entorno das represas constituintes do sistema, bem como das microbacias nas cabeceiras de seus tributários, tais como o rio Jaguari. Nessa região, na microbacia do ribeirão das Posses, afluente do rio Jaguari no município de Extrema - MG, iniciou-se no ano de 2007 o projeto Conservador das Águas, com o intuito de promover restauração e conservação de nascentes dentro de propriedades privadas, no modelo de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA). Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a dinâmica espaço-temporal de parâmetros hídricos qualiquantitativos em corpos d\'água, como nascentes em restauração, tributários e canal principal do ribeirão das Posses e sua influência no rio Jaguari, considerando o uso do solo na área drenada a montante de cada ponto amostral. Os parâmetros hidrobiogeoquímicos avaliados foram: vazão, temperatura, pH, condutividade elétrica, DBO, além de oxigênio, carbono, nitrogênio e elementos iônicos principais dissolvidos e massa e razão isotópica de carbono e nitrogênio no material particulado em suspensão. Os resultados demonstram que as ações de restauração têm contribuído para a redução na condutividade elétrica (CE) nas nascentes. O uso da terra interferiu na qualidade dos corpos hídricos e que o Cl- pode ser utilizado como traçador ambiental, refletindo a influência do ambiente de pastagens. Por fim, os processos erosivos predominam na bacia, sendo que o transporte de material particulado em suspensão para a foz no rio Jaguari foi de 68 ton km-2 ano-1. / The study of the basins forming the Piracicaba river is a priority in the context of the solution of the water crisis in the southeastern region of Brazil, as they maintain more than 4.5 million inhabitants in the Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) basins and contain the Cantareira dam system, which promotes the water supply of approximately 8 million inhabitants in the metropolitan region of the city of São Paulo. For the guarantee of such water resources, a plan of restoration and conservation of the surroundings of the dams constituting the system, as well as the micro-basins in the headwaters of its tributaries, such as the Jaguari river, is fundamental. In this region, the Conservador das Águas project was started in 2007 in the microbasin of the Posses stream, a tributary of the Jaguari river in the municipality of Extrema - MG, with the purpose of promoting restoration and conservation of springs within private properties, in the Payments for Environmental Services (PSA) model. The objective of this research was to evaluate the spatiotemporal dynamics of qualitative water parameters in water bodies, such as springs in restoration, tributaries and main channel of the Posses stream and its influence on the Jaguari river, considering the use of the soil in the drained area amount of each sampling point. The hydrobiogeochemical parameters evaluated were: flow, temperature, pH, electrical conductivity, BOD, in addition to oxygen, carbon, nitrogen and major dissolved ionic elements and isotopic mass and carbon and nitrogen ratio in suspended particulate matter. The results show that restoration actions have contributed to the reduction in the electrical conductivity (EC) in the springs. Land use has interfered in the quality of the water bodies and that Cl- can be used as an environmental tracer, reflecting the influence of the pasture environment. Finally, erosion processes predominate in the basin, and transport of particulate matter in suspension to the mouth of the Jaguari River was 68 tons km-2 year-1.

As características da regeneração natural no sub-bosque de comunidades florestais em processo de restauração expressam os principais indicadores de sucesso dos projetos de restauração ecológica, sendo que a ausência ou a baixa qualidade de regeneração natural são os principais gargalos para a perpetuação de projetos inseridos em paisagens muito fragmentadas. No entanto, condições adversas de micro-sítio de regeneração sob plantios de restauração podem restringir a colonização do sub-bosque por espécies nativas, comprometendo a sua perpetuação no tempo. O objetivo desse estudo foi avaliar se, e como, as condições físico-químicas do micro-sítio de regeneração, no sub-bosque de áreas em processo de restauração com diferentes idades, podem limitar o estabelecimento de espécies arbóreas nativas, restringindo assim, a restauração da dinâmica florestal. O estudo foi desenvolvido em três áreas em processo de restauração com diferentes idades (10, 22 e 55 anos), implantadas via reflorestamentos de alta diversidade. Foi realizada a caracterização físico-química do micro-sitio de regeneração das áreas de estudo, avaliando-se o grau de compactação, porosidade, umidade, conteúdo de matéria orgânica e nutrientes e granulometria do solo, bem como a massa seca de serapilheira, e a cobertura do dossel. Em cada área de estudo, foram alocados 10 blocos experimentais, cada um constituído por 4 parcelas de 1 m x 1 m, onde foram semeadas nove espécies arbóreas nativas regionais. Nessas parcelas foram estabelecidos três tratamentos e um controle: A) semeadura na condição natural da área, sem qualquer alteração das características do micro-sítio de estabelecimento (serapilheira autóctone), B) semeadura sobre a serapilheira e o solo transplantados de floresta nativa (serapilheira alóctone), C) semeadura sobre bagaço de cana triturado e compostado e D) controle (sem semeadura). A coleta dos dados de emergência e mortalidade de plântulas foi feita por um período de 6 meses. Ocorreu um gradiente de aumento da cobertura do dossel, da porosidade, da umidade, do conteúdo de argila e matéria orgânica e uma diminuição da compactação do solo das áreas restauradas mais novas para as mais velhas. A emergência de plântulas não diferiu entre as áreas de estudo, porém, a sobrevivência de plântulas foi significativamente menor na restauração mais antiga, de 55 anos. Constatou-se uma correlação positiva entre a mortalidade de plântulas com o aumento da cobertura do dossel e com a quantidade de matéria orgânica no solo. A emergência e a sobrevivência de plântulas foram estatisticamente maiores no tratamento onde as sementes foram aplicadas sobre serapilheira autóctone. Assim, conclui-se que apesar das condições de micro-sítio de regeneração de florestas em restauração tornarem-se, com o tempo, mais semelhantes à de florestas naturais, tornam-se cada vez mais restritivas ao estabelecimento de plântulas. Além disso, o estabelecimento de plântulas é favorecido nas condições locais de substrato de florestas em processo de restauração florestal, sem limitação evidente para que a sucessão secundária avance. Conseqüentemente, a limitação de dispersão deve ter influência maior nessas condições para o avanço inicial da restauração do que a limitação de micro-sítios favoráveis de estabelecimento. / The characteristics of the natural regeneration of restoration plantings understory express the main indicators of success of ecological restoration projects, in which the absence of regeneration indicates a bottleneck for the perpetuation of forest communities inserted into highly fragmented landscapes. Nevertheless, adverse conditions of the micro-site of regeneration in restoration plantings may hamper the colonization of the understory by native species, which in turn collapse its perpetuation along the time. We sought to evaluate if, or how, the physical-chemical conditions of the micro-site of regeneration of restoration plantings with different ages can limit native tree species establishment and therefore, the dynamic of forest restoration. The study was developed in three areas under restoration with different ages (10, 22 and 55 years). The physical-chemical characterization of the micro-site of regeneration of the study areas was carried out by evaluating the soil compression level, porosity, humidity, organic matter and nutrients content and granulometry, as well as litter dry mass and canopy cover. In each area, we set 10 experimental blocks, each one consisting of four 1 m x 1 m plots, in which nine tree species were sown. In each plot we established three treatments: A) direct seeding in the natural condition of the area, without any alteration in the characteristics of the micro-site (indigenous leaf litter), B) direct seeding on the leaf litter and soil transplanted from a native forest (allochthonous leaf litter), C) direct seeding on grounded and composted sugarcane bagasse and D) control (no seeding). Seedling emergence and mortality were observed through six months. An increase on the canopy cover and soil porosity, humidity, clay and organic matter content were observed in the oldest areas, as well as a decrease in soil compression. Seedling emergence did not differ among the studied areas; however, seedling survival was significantly lower in the oldest reforestation, with 55 years. A positive correlation was observed between seedling mortality with the increase of canopy cover and soil organic matter content. Seedling emergence and survival were statistically higher in the treatment A (indigenous leaf litter). Thus, although the micro-site conditions for seedling establishment become even more similar to reference ecosystems as restoration planting evolve, it also becomes more restrictive. In addition, seedling establishment was favored in the conditions of local substrate of restoration plantings, without evidence of limitation for the progress of secondary succession. Consequently, dispersal limitation may play a higher influence in this condition for the advance of restoration process.