Submitted by Leonardo Freitas (leonardo.hfreitas@ufpe.br) on 2015-04-10T15:37:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese OSWALDO CRUZ NETO.pdf: 1478716 bytes, checksum: 44310d15f4c5dd374fa78c43438435c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T15:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese OSWALDO CRUZ NETO.pdf: 1478716 bytes, checksum: 44310d15f4c5dd374fa78c43438435c5 (MD5) Previous issue date: 2013 / FACEPE; CAPES; CNPq / A manutenção das interações de polinização e do sucesso reprodutivo das angiospermas está relacionada ao tamanho e distribuição das populações de plantas e de seus polinizadores. Objetivamos entender neste trabalho, os efeitos dos plantios monoespecíficos de Inga, do isolamento geográfico das populações e do adensamento de indivíduos sobre o consumo de néctar e sucesso reprodutivo de Inga vera em populações plantadas e naturais na floresta Atlântica nordestina. Selecionamos e georeferenciamos dez populações de I. vera sendo cinco localizadas em plantios monoespecíficos e cinco em fragmentos de floreta Atlântica. Medimos o sucesso reprodutivo masculino, relacionado ao fluxo de pólen, o feminino, refere-se às taxas de frutificação, e o geral para cada população estudada. O padrão de secreção de néctar foi contínuo para as populações estudadas, havendo maior consumo de néctar nas populações naturais em relação às plantadas. O sucesso reprodutivo masculino foi cerca de 7% maior nas populações naturais em relação às plantadas e se relacionou positivamente com aumentos no adensamento de indivíduos nas populações estudadas. Populações naturais apresentaram maiores taxas de frutificação em relação às plantadas, entretanto, os frutos formados nos fragmentos de floresta e plantios monoespecíficos de Inga, apresentaram quantidade semelhante de sementes. Houve redução no sucesso reprodutivo geral das populações plantadas em relação às naturais. Mostramos com este estudo a ocorrência de redução no sucesso reprodutivo de I. vera nos plantios monoespecíficos, a qual pode ter sido ocasionada por alterações no fluxo polínico e pela distribuição adensada de indivíduos co-específicos dentro das populações plantadas.

Dentre as atividades envolvidas no processo de mudança do uso da terra, está a mineração de bauxita, cuja atividade leva à constante perda de hábitat. Uma forma de reparar a degradação antrópica à diversidade e ao funcionamento dos ecossistemas naturais é utilizar o processo de restauração ecológica. Este trabalho utilizou armadilhas-de-queda para estudar o efeito da restauração florestal após a mineração de bauxita na abundância de anuros de serapilheira. Os pontos amostrais encontram-se em um mosaico vegetacional no planalto de Poços de Caldas, MG, sendo dois locais em processo de reabilitação, cinco em processo de restauração e dois locais em remanescentes secundários de Floresta Estacional Semidecidual Montana. Foram coletados dados referentes a características da vegetação (área basal; densidade; abertura do dossel e espessura da serapilheira) e a altitude em cada ponto amostral. O Critério de Informação de Akaike corrigido (AICc) foi usado para avaliar a eficácia de nove modelos construídos a priori na predição da abundância das duas espécies coletadas que apresentaram suficiência amostral, separadamente. A abundância de Rhinella pombali foi inversamente relacionada com a densidade da vegetação e com a altitude. O modelo com a abertura do dossel influenciou positivamente a abundância de Ischnocnema juipoca. A restauração florestal possibilitou a recolonização por duas espécies de anuros - E. juipoca e R. pombali, evidenciando a importância dessa atividade na reconstrução de habitats para a biodiversidade nativa. / Bauxite mining is one of the activities involved in land-use change that leads to total habitat loss. The process of ecological restoration is a way to repair anthropic damages to biodiversity and to natural ecosystems functioning. In this work, pitfall traps with drift fences were used to verify the influence of restoration of forest areas priorly submitted to bauxite mining on the abundance of leaf litter anurans. Sample sites were located in vegetation patches on the plateau of Poços de Caldas-MG, Brazil: two in areas under rehabilitation process, five in areas under restoration process and two in secondary fragments of Montane Semideciduous Seasonal Forest. Data concerning characteristics of vegetation (basal area, density, canopy openness and litter thickness) and height were collected in each sample site. The corrected Akaike Information Criterion (AICc) was used to evaluate the efficiency of nine models constructed a priori to predict abundance of two species collected that presented sampling sufficiency, analysed as separate groups. Abundance of Rhinella pombali was inversely related to height and vegetation density. The canopy openness model positively influenced abundance of Ischnocnema juipoca. Recolonization by two anuran species E. juipoca and R. pombali was possible due to forest restoration, which shows the importance of this process in reconstructing habitats for native biodiversity.

O bioma Cerrado sofre cada vez mais com os desmatamentos sem controle, que acabam por causar o desequilíbrio ambiental. Com isso gera a necessidade de realizar um desenvolvimento sustentável associando o social, ambiental e financeiro. Surgindo também a importância de se reestruturar paisagens que foram degradados ambientalmente aumentando a demanda por pesquisas voltadas a produção de mudas nativas. A Copaifera langsdorffii Desf. é uma espécie que tem se destacado, por ter propriedades medicinais, além de ser adaptável a diferentes fisionomias do Cerrado. Assim, a presente pesquisa tem como objetivo explanar as principais características da espécie Copaifera langsdorffii Desf. além de avaliar o desenvolvimento e a qualidade de mudas desta espécie sob níveis de sombreamento em condições de Cerrado e o monitoramento de mudas em campo em uma área de recuperação de áreas degradadas. Pode-se concluir que as mudas de Copaifera langsdorffii Desf. quando submetidas a condição de luminosidade diferenciada em viveiros possuem um melhor desenvolvimento a pleno sol, e ao serem monitoradas em condições de campo, as plantas demostraram crescimento lento, atingindo 72 cm de altura aos 3,5 anos e 50% de sobrevivência a partir de 1,4 anos. / The Cerrado biome suffers more and more with the uncontrolled deforestation that end up causing the environmental imbalance. With this, it generates the need to carry out a sustainable development involving the social, environmental and financial. Soon, the importance of restructuring landscapes that were degraded environmentally, increasing the demand for research on the production of native seedlings. The Copaifera langsdorffii Desf. is a species that has stood out because it has medicinal properties, besides being adaptable to different physiognomies of the Cerrado. Thus, the present research aims to explain the main characteristics of the species Copaifera langsdorffii Desf. in addition to evaluating the development and quality of seedlings of this species under shade levels under Cerrado conditions and the monitoring of field seedlings in a degraded area recovery area. It can be concluded that the seedlings of Copaifera langsdorffii Desf. when submitted to conditions of differentiated luminosity in nurseries have a better development in full sun, and when monitored under field conditions, plants showed slow growth, reaching 72 cm in height at 1302 days and 50% survival from 520 days . However, resistance to different landscapes concludes that this species appears as a promising alternative in the process of recovery of degraded areas

Ministério da Educação e Universidade Federal Rural da Amazônia. / The exploitation of minerais is of great importance to the world economy and Brazil. In this context the bauxite ore stands out for being present in large Brazilian reserves, and contribute to the country occupies an important position in this scenario. However mineral exploration involves serious damage to the environment, mainly related to changes in the landscape and soil, which are practically irreversible. In this context, the present study evaluated the potential of litter in the emergence and seedling growth in bauxite exploration area. For the floristic survey were installed 12 sample units of 20 x 50 m (1000 m2), and experimental design were installed 24 samples of 5x2 m (240 m2), located in the Plateau Miltonia 3 Mining company Paragominas SA, Paragominas, PA. The floristic survey of the forest fragment individual trees DAP<10 were raised, and obtained data common name, DAP and total height, was made after the scientific determination of the species. It was also ascertained sampling sufficiency across the bow species area. The experimental design was applied blocks with five treatments: The first TI (consisting of topsoil), the second T2 (Topsoil with burlap), T3 (Topsoil more litter fertilized with NPK), and T4 (Topsoil covered with burlap by shading). After collection to characterize the floristic and structural analysis of forest fragment and in the design, species were classified into ecological groups and ways of life. The floristic survey were recorded 320 individuais classified into 29 families, 44 genera and 46 species defined and 4 morphospecies, equivalent to 41 species / ha, 90% of species trees, shrubs 8%, and 2% palm trees, 30% late secondary 30% and 28% pioneering early secondary, with the Fabaceae family the richest and Inga Alba the species that presented the highest number of individuais in the area. In the experiment, the three-month evaluation were recorded in all treatments, 656 individuais belonging to 20 families, 22 genera and 27 species. At six-month evaluation were recorded 228 individuais belonging to 18 families, 18 genera and 20 species. The group of pioneers at three and six month evaluation, presented respectively 71% and 73% of the recorded species. In the first quarter 41% of the species were shrubs, 32% trees, herbs 23% and 4% lianas. In the evaluations made at six months 41% were trees, shrubs 33%, 11% grass, 13% and 15%. The three-month evaluation was recorded 2.73 ind.m2, while the six months was up 0.95 ind.m2. The T4 was the treatment that recorded the highest number of regenerating individuais (3.95 ind.m2) / A exploração de minérios é de grande importância para economia mundial e do Brasil. Nesse âmbito o minério de bauxita se destaca por estar presente em grandes reservas brasileiras, e contribuir para que o País ocupe importante posição nesse cenário. Todavia a exploração mineral implica em sérios danos ao meio ambiente, principalmente relacionados a alterações na paisagem e no solo, que são praticamente irreversíveis. Nesse contexto, o presente estudo avaliou o potencial da serapilheira na emergência e crescimento de plântulas na área de exploração de bauxita. Para o levantamento florístico foram instaladas 12 unidades amostrais de 20 x 50 m (1000 m2), e no delineamento experimental foram instaladas 24 amostras de 5x2 m (240 m2), localizadas no Platô Miltônia 3 da empresa Mineração Paragominas S.A, Paragominas, PA. No levantamento florístico do fragmento de floresta foram levantados os indivíduos arbóreos DAP<10, e obtidos dados de nome vulgar, DAP e altura total, após foi feita a determinação científica das espécies. Foi averiguada também a suficiência amostral através da curva espécie área. No delineamento experimental foi aplicado blocos ao acaso com cinco tratamentos: O primeiro tratamento TI (constituído de topsoil), o segundo T2 (Topsoil com a serapilheira), T3 (Topsoil mais a serapilheira adubada com NPK), e T4 (Topsoil com serapilheira coberta por sombrite). Após a coleta para caracterizar as análises florística e estrutural do fragmento florestal e no delineamento, as espécies foram classificadas em grupos ecológicos e formas de vida. No levantamento florístico foram registrados 320 indivíduos classificados em 29 famílias, 44 gêneros e 46 espécies definidas e 4 morfoespécies, o equivalente a 41 espécies/ha, sendo 90% das espécies árvores, 8% arbustos, e 2% palmeiras, 30 % secundárias tardias, 30% pioneiras e 28 %secundárias iniciais, sendo a família Fabaceae a mais rica e Ingá Alba a espécie que apresentou o maior número de indivíduos na área. No delineamento experimental, aos três meses de avaliação foram registrados em todos os tratamentos, 656 indivíduos, distribuídos em 20 famílias, 22 gêneros e 27 espécies. Aos seis meses de avaliação foram registrados 228 indivíduos, distribuídos em 18 famílias, 18 gêneros e 20 espécies. O grupo das pioneiras aos três e seis meses de avaliação, apresentou respectivamente 71% e 73 % das espécies registradas. Nos primeiros três meses 41% das espécies eram arbustos, 32% árvores, 23% ervas e 4% lianas. Nas avaliações feitas aos seis meses 41% eram árvores, 33% arbustos, 11% ervas, 13% e 15%. Aos três meses de avaliação registou-se 2,73 ind.m2, enquanto que aos seis meses registrou-se 0,95 ind.m2. O T4 foi o tratamento que registrou o maior número de indivíduos regenerantes (3,95 ind.m2)

Orientador: Vera Lex Engel / Resumo: Os modelos de restauração ecológica devem prever além das metas ecológicas e serviços ambientais indiretos, os aspectos econômicos, através do manejo florestal sustentável, o que é considerado ainda um desafio para a restauração ecológica. Conhecer o crescimento e produtividade através dos estoques de madeira e biomassa arbórea, é fundamental para subsidiar o plano de manejo sustentável, o qual ainda é incipiente em áreas de restauração da Reserva Legal da Floresta Estacional Semidecidual, na Mata Atlântica. Nosso objetivo foi estimar o estoque de madeira e biomassa arbórea em diferentes sítios e sistemas de restauração ecológica a fim de verificar a influência dos mesmos nos estoques. O estudo foi realizado em dois sítios experimentais: Nitossolo Vermelho (NV) e Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA) com delineamento em blocos casualizados com três repetições e seis tratamentos com diferentes arranjos e composições: semeadura direta (SEM), com 5 espécies de rápido crescimento; alta diversidade (DIV), com 40 espécies; agroflorestal (SAFT) e consórcio para madeira serrada e lenha (CMLT) com 20 e 25 espécies, respectivamente; e, o SAFM e CMLM com corte raso da espécie exótica Mimosa caesalpiniifolia Benth. Foram inventariadas duas parcelas de 15 x 15 m, totalizando 450 m2 por tratamento, por bloco e por sítio. Foram coletados os diâmetros e alturas totais dos indivíduos com diâmetro a altura do peito (1,30 m do solo, DAP) ≥ 5 cm. Os estoques foram determinados por equações de modelos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-19Bitstream added on 2014-06-13T19:00:04Z : No. of bitstreams: 1 re_ds_me_botfca.pdf: 334466 bytes, checksum: 976561d4d08504ccbdeae1ca9171ab16 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A concentração de dióxido de carbono (CO2) da atmosfera vem aumentando desde 1750 com o advento da Revolução Industrial. Este aumento considerável, devido às atividades antrópicas, poderá alterar o cenário atual dos problemas fitossanitários em algumas décadas. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do aumento da concentração de CO2 do ar sobre a ferrugem do eucalipto, causada pelo fungo Puccinia psidii, em mudas de dois clones de eucalipto: um híbrido de Eucalyptus urophylla x E. camaldulensis (VM 01) e a espécie E. urophylla (MN 463), e ainda o efeito do CO2 sobre o desenvolvimento das plantas. Foram realizados experimentos em sala climatizada com as concentrações de 390, 405, 520 e 700 μmol mol-1 e em estufas de topo aberto (“Open top chambers”, OTCs), em campo. Nos experimentos em OTCs, foram avaliados três tratamentos: controle sem estufa e sem injeção de CO2 (concentração média de 399 μmol mol-1), controle com estufa sem injeção de CO2 (concentração média de 412 μmol mol-1) e estufa com injeção de CO2 (concentração média de 508 μmol mol-1). A inoculação foi realizada via pulverização de ambas as faces das folhas com suspensão de 2 x 104 urediniósporos mL-1 de P. psidii, aos 68 e 62 dias após a implantação do experimento em sala climatizada e nas OTCs, respectivamente. De acordo com os resultados dos experimentos, clones de VM 01 cultivados em ambiente enriquecido com CO2 apresentaram menor área lesionada, número médio de pústula por folha, número de uredínias por amostra e número médio de esporo por uredínia, diferindo significativamente das plantas controle. Em clones de MN 463 não foram observadas lesões, resposta de hipersensibilidade e esporulação de P. psidii. Com relação às análises de teor de carbono das plantas, observou-se que não houve diferença... / The Atlantic Forest is a very important Brazilian biome that has a significant history of deforestation and degradation. It is being considered one of the most threatened biomes in the world. During the last decades, some efforts to restore this biome’s ecosystems have emerged. However, the major obstacle to the sustainability of these actions is economic. In 1997, a semideciduous forest restoration experiment was implemented at Botucatu, SP, with the overall objective of assessing the sustainability of different species associations , aiming at their application in small and medium-sized farms. The present study aimed to quantify timber resources of different models of forest restoration with varying species composition, plant densities and soil fertility. We measured individual volume of individual trees - and adjusted volume equations to quantify the volume of each experimental unit, in four treatments with different species compositions and spatial arrangement of individuals, in two sites with different soil fertility levels. Treatments tested were: A: direct seeding with five fast-growing species; B) “Taungya” modified Agroforestry System, with around 20 tree species combined in lines of different growth rhythms; C) mixed comercial species planting, with 25 species combined in lines of different growth rhythms; D) high diversity system, with around 40 native species combined. The experiment statistical design was a randomized block and the statistical analysis used was ANOVA with subsequent comparison of means using contrasts with Bonferroni correction at 5% significance level. In addition, we set the probability density functions to the diameter distributions, in order to model the size structure of the forest and compare with the theoretical frameworks of planted forests and natural forests... (Complete abstract click electronic access below)

Dentre as atividades envolvidas no processo de mudança do uso da terra, está a mineração de bauxita, cuja atividade leva à constante perda de hábitat. Uma forma de reparar a degradação antrópica à diversidade e ao funcionamento dos ecossistemas naturais é utilizar o processo de restauração ecológica. Este trabalho utilizou armadilhas-de-queda para estudar o efeito da restauração florestal após a mineração de bauxita na abundância de anuros de serapilheira. Os pontos amostrais encontram-se em um mosaico vegetacional no planalto de Poços de Caldas, MG, sendo dois locais em processo de reabilitação, cinco em processo de restauração e dois locais em remanescentes secundários de Floresta Estacional Semidecidual Montana. Foram coletados dados referentes a características da vegetação (área basal; densidade; abertura do dossel e espessura da serapilheira) e a altitude em cada ponto amostral. O Critério de Informação de Akaike corrigido (AICc) foi usado para avaliar a eficácia de nove modelos construídos a priori na predição da abundância das duas espécies coletadas que apresentaram suficiência amostral, separadamente. A abundância de Rhinella pombali foi inversamente relacionada com a densidade da vegetação e com a altitude. O modelo com a abertura do dossel influenciou positivamente a abundância de Ischnocnema juipoca. A restauração florestal possibilitou a recolonização por duas espécies de anuros - E. juipoca e R. pombali, evidenciando a importância dessa atividade na reconstrução de habitats para a biodiversidade nativa. / Bauxite mining is one of the activities involved in land-use change that leads to total habitat loss. The process of ecological restoration is a way to repair anthropic damages to biodiversity and to natural ecosystems functioning. In this work, pitfall traps with drift fences were used to verify the influence of restoration of forest areas priorly submitted to bauxite mining on the abundance of leaf litter anurans. Sample sites were located in vegetation patches on the plateau of Poços de Caldas-MG, Brazil: two in areas under rehabilitation process, five in areas under restoration process and two in secondary fragments of Montane Semideciduous Seasonal Forest. Data concerning characteristics of vegetation (basal area, density, canopy openness and litter thickness) and height were collected in each sample site. The corrected Akaike Information Criterion (AICc) was used to evaluate the efficiency of nine models constructed a priori to predict abundance of two species collected that presented sampling sufficiency, analysed as separate groups. Abundance of Rhinella pombali was inversely related to height and vegetation density. The canopy openness model positively influenced abundance of Ischnocnema juipoca. Recolonization by two anuran species E. juipoca and R. pombali was possible due to forest restoration, which shows the importance of this process in reconstructing habitats for native biodiversity.

Apesar da importância, a restauração dos remanescentes florestais degradados em paisagens fragmentadas ainda carece de avanços técnico-científicos para que seja incluída na agenda da restauração ecológica. Atualmente, não existem métodos de restauração comprovados, e nem protocolos de avaliação e monitoramento da regeneração natural e da restauração ecológica em fragmentos florestais degradados. Na Floresta Estacional Semidecidual degradada é comum, em áreas de clareiras e com efeito de borda, a hiperabundância de algumas espécies de trepadeiras, que sufocam árvores, inibindo a regeneração de outras espécies. Nessas áreas, o corte de trepadeiras e o plantio de mudas de espécies arbóreas têm sido propostos como técnicas de restauração, entretanto, carecem de investigação quanto à sua eficácia ao longo do tempo. Do mesmo modo, pouco sabemos se de fato essa restauração se faz necessária, pois pouco sabemos se e como as áreas degradadas e sem cobertura de dossel se recuperam ao longo do tempo. A fim de analisar a efetividade do corte de trepadeiras e de plantios de árvores nativas sobre a regeneração da comunidade arbórea em fragmentos florestais degradados, avaliamos a trajetória de cobertura de dossel em um período de 22 anos, e de indicadores ecológicos de restauração florestal em uma cronossequência de 16 anos, em um remanescente de Floresta Estacional Semidecidual localizado na Mata de Santa Genebra, Campinas-SP. Para a avaliação da trajetória de cobertura de dossel, fotografias aéreas de 1994, 2005 e 2016 foram analisadas visualmente e suas clareiras vetorizadas manualmente, permitindo inferir se áreas de clareira se recuperaram ao logo do tempo e se a recuperação do dossel se deu de modo mais efetivo em áreas de borda submetidas a práticas de restauração. O percentual de áreas sem dossel arbóreo (clareiras e áreas cobertas por trepadeiras) aumentou ao longo dos anos, indo de 2,95% em 1994 a 10,71% em 2016. Boa parte das áreas se recupera naturalmente ao longo do tempo, sem interferência, mas outras clareiras surgem, em área maior, elevando as áreas sem dossel arbóreo. Nas bordas, o dossel se restabeleceu em 58,3% das áreas abandonadas e em 85,6% das áreas submetidas à restauração florestal, sugerindo que as práticas de restauração aceleram o restabelecimento do dossel. O corte de trepadeiras e o plantio de mudas de espécies arbóreas reduziram a infestação da copa das árvores por trepadeiras e aumentaram a riqueza e a área basal de árvores nativas ao longo do tempo. Além disso, todas as áreas submetidas às práticas de restauração florestal, independentemente da idade, apresentaram menor densidade e área basal de trepadeiras do que bordas degradadas. Por outro lado, a densidade de regenerantes arbóreos nativos é bastante inferior à densidade encontrada nas bordas conservadas usadas como referências, mesmo na restauração com 16 anos, sugerindo que embora as práticas de restauração florestal melhorem aspectos da estrutura e riqueza das bordas florestais degradadas, para alguns indicadores as áreas em restauração ainda não se equivalem às bordas conservadas. / Despite its importance, the restoration of degraded forest remnants in fragmented landscapes still lacks technical and scientific advances to be included in the agenda of ecological restoration. Currently, there are no consolidated restoration methods, nor protocols for evaluation and monitoring of natural regeneration and ecological restoration in degraded forest fragments. In the degraded Seasonal Semideciduous Forest of the Brazilian Atlantic Forest, some lianas became dominant, especially in treefall gaps and forest edges, suffocating trees and inhibiting the regeneration of other species. In these areas, lianas cutting and tree seedling plantings have been proposed as restoration techniques. However, we lack investigation on the effectiveness over time of those techniques. Besides, we even do not know if the restoration of degraded forest areas is indeed necessary, as we know little if and how degraded areas without canopy cover recover over time. Thus, in order to analyze the effectiveness of lianas cutting and tree seedling plantings on the regeneration of the tree community in degraded forest fragments, we evaluated the canopy cover trajectory over a period of 22 years. In addition, we evaluated ecological indicators in a 16-year chronosequence of forest restoration, in a degraded Semidecidual Seasonal Forest located in Campinas-SP, southeastern Brazil. For the assessment of the canopy cover trajectory, aerial photographs of 1994, 2005 and 2016 were visually analyzed and their canopy gaps manually vectored, allowing inferring if gaps areas recovered over time and if the canopy recovery occurred more effective in edge submitted to forest restoration practices. The percentage of areas without tree canopy (gaps and areas covered by lianas) has increased over the years, going from 2.95% in 1994 to 10.71% in 2016. Most of the areas recover naturally over time without human interference, but other gaps arised, and in a larger area, raising the areas without tree canopy. At the edges, tree canopy was reestablished in 58.3% of the abandoned areas and in 85.6% of the areas undergoing forest restoration, suggesting that restoration practices accelerate tree canopy restoration. Cutting tree and planting tree seedlings reduced treetop infestation by lianas, and increased tree richness and basal area over time. In addition, all areas submitted to forest restoration practices, regardless of age, presented lower lianas density and basal area than degraded forest edges. On the other hand, the density of trees in the natural regeneration is well below the density found on conserved edges used as references, even in the 16-year-old restoration. Our results suggest that although forest restoration practices improve the structure and richness of degraded forest edges, some indicators in the restoration areas are still far from being similar to the levels found in conserved edges.

Knowledge about forests undergoing restoration across the world is becoming increasingly essential due to the benefits of restoring forest for ecosystem functions related to water, such as water infiltration. Although there is a growing literature regarding the biodiversity and some ecosystem functions in forest undergoing restoration, soil responses in these forests remain virtually unknown. Moreover, few works have analyzed the effects on soil of different restoration approaches (e.g., planting of native species and natural regeneration). In this context, the main objective of this work was to evaluate and gain a better understanding of the effects of different forest restoration methodologies on the recovery of soil physical and hydraulic properties, more specifically on water infiltration. In the first part of this study (Chapter 2) was conducted a systematic review of scientific literature, reporting and discussing the infiltration measures in tropical forests undergoing restoration by tree planting. The results of this review indicated that infiltration was likely to increase after tree planting; that infiltration recovery was faster when agriculture was the prior land use; that clayey soils (>30% clay) tended to exhibit greater increases in infiltration after tree planting; and that restored forests after 10 years evidenced more similar infiltration values with the pre-disturbance soil conditions (e.g., natural reference forest). The following two parts of the thesis (Chapter 3 and 4) were based on a restoration program using a high-diversity mix of native plantings in the county of Campinas, São Paulo, Brazil. In the Chapter 3 was investigated the effect of forest restoration on saturated soil hydraulic conductivity (Ks), verifying the Ks recovery to the pre-disturbance soil conditions. We sampled field Ks under three land-cover types: (i) a pasture; (ii) a restored forest of 9 years of age; and (iii) a remnant forest patch. Our results showed that Ks recovery differ markedly among the forests undergoing restoration; and that soil attributes and Ks recovery are influenced by the duration and intensity of land use prior to forest restoration. In the Chapter 4 we assessed the effects of land use history on the recovery of Ks, soil and vegetation attributes, comparing active vs. passive restoration (e.g., assisted restoration). In these chapters we conclude that forest restoration actions may improve soil physical and hydraulic properties, but in some cases a complete recovery to reference levels can be difficult, especially when land use was more intense prior to forest restoration actions. It is very important to understand soil recovery in forests undergoing restoration on different climate, forest and soil types. Thereby, in future research long-term studies are essential, which should focus in the water movement through the soil profile and aiming to understand how the forest restoration can recover the infiltration process, also including landscape scale (e.g., watershed). / O conhecimento sobre as florestas em processo de restauração florestal ao redor do mundo está cada vez mais em evidência, devido principalmente à sua importância nas funções ecossistêmicas relacionadas à água, tais como a promoção da infiltração. Contudo, apesar de existirem muitos estudos sobre áreas em restauração, abordando sua biodiversidade e algumas funções ecossistêmicas, o papel do solo nessas florestas em restauração permanece ainda pouco conhecido, por exemplo, poucos trabalhos têm analisado o efeito sobre o solo das diferentes estratégias de restauração (e.g., plantio de espécies nativas e regeneração natural). Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar e obter uma melhor compreensão dos efeitos de diferentes metodologias de restauração florestal na recuperação das propriedades físicas e hídricas do solo, mais especificamente na recuperação da infiltração de água no solo. Na primeira parte desse estudo (Capítulo 2) foi realizada uma revisão sistemática da literatura científica, reportando e discutindo os resultados de trabalhos sobre infiltração de água no solo em florestas em processo de restauração nos Trópicos, por meio do plantio de árvores. Os resultados desses trabalhos mostraram que houve um aumento da infiltração após o plantio de árvores; também observamos que a recuperação da infiltração foi mais rápida quando a agricultura era o uso anterior do solo; que solos mais argilosos (>30% argila) tenderam a exibir maiores aumentos na infiltração após plantio de árvores; e que as florestas em restauração com 10 ou mais anos evidenciaram valores de infiltração mais similares com as condições pré-distúrbio do solo (e.g., floresta natural de referência). Os dois capítulos restantes do trabalho (Capítulos 3 e 4) foram realizadas em uma área em processo de restauração florestal, com plantio de espécies nativas e elevada diversidade, no município de Campinas, São Paulo, Brasil. No Capítulo 3 foi investigado o efeito da restauração florestal na condutividade hidráulica do solo (Ks), verificando a recuperação da Ks até as condições pré-distúrbio. A Ks foi amostrada no campo em três tipos de uso do solo: (i) pastagem; (ii) área em restauração com 9 anos de idade; e (iii) florestal natural remanescente. Os resultados desse capítulo mostraram que a recuperação da Ks diferiu entre as áreas em processo de restauração; e que os atributos do solo e a recuperação da Ks foram influenciados pela intensidade e tempo de uso do solo anterior à restauração florestal. No Capítulo 4 foi avaliado o efeito do histórico de uso do solo na recuperação da Ks, dos atributos do solo e da vegetação, comparando as estratégias de restauração ativa vs. passiva (e.g., restauração assistida). Nesses capítulos concluímos que as ações de restauração florestal podem melhorar as propriedades físicas e hídricas do solo, porém, a recuperação de valores próximos aos valores de referência tem grande dificuldade, especialmente quando a área em restauração teve um histórico de uso intenso do solo. É fundamental entender como ocorre a recuperação do solo nas áreas em processo de restauração ecológica em diferentes tipos de climas, florestas e solos. Assim, fica claro a necessidade de pesquisas de longo prazo que foquem no movimento da água no perfil do solo, visando entender como a restauração florestal recupera o processo de infiltração da água no solo, inclusive na escala de paisagem (e.g., bacia hidrográfica).

A escassez hídrica devido às baixas vazões e problemas de captação de água são objeto de debates e conflitos na bacia hidrográfica do rio Piracicaba. A restauração florestal é tida como uma alternativa para a minimização destes conflitos. No entanto, as florestas modificam significativamente os processos hidrológicos, influenciando a dinâmica da água na bacia hidrográfica. Portanto, a fim de se obter disponibilidade hídrica a longo prazo, é necessário identificar as áreas aptas para a restauração florestal, onde os efeitos sejam positivos para os recursos hídricos. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo utilizar um modelo hídrico climático distribuído para espacializar as características hídricas e climáticas favoráveis, ou não, à restauração florestal. Para isto, foi utilizada a bacia hidrográfica do rio Piracicaba como área de estudo (12.500 km2). Foram obtidos dados mensais normais de precipitação, temperatura, radiação solar, topografia e capacidade de armazenamento de água no solo, distribuídos espacialmente na bacia hidrográfica. A partir destas informações, foi calculado o balanço hídrico climático distribuído (BHCD) através da ferramenta \"Water Balance\", que calcula a evapotranspiração potencial e real, o déficit e o excedente hídrico em um ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados foram comparados com o balanço hídrico climático (BHC), tradicional ou pontual, e uma análise estatística de agrupamentos de áreas com características hidrológicas semelhantes foi realizada. A divisão da bacia hidrográfica em classes (ou grupos) com características semelhantes permite compreender a sensibilidade natural das áreas e possíveis efeitos na disponibilidade hídrica. A capacidade de determinar, em diferentes escalas de estudo, a dinâmica dos recursos hídricos possibilitou melhores condições de análise diante da heterogeneidade natural da bacia hidrográfica. Os dados gerados permitiram identificar áreas onde as recomendações locais podem ser feitas com base nas variáveis do balanço hídrico. Dessa forma, a espacialização das variáveis e o agrupamento por características hidrológicas são ferramentas que podem ser utilizadas em projetos de restauração florestal, uma vez que podem subsidiar decisões a respeito das áreas mais favoráveis a restauração florestal. / Water shortage due to low flows and water basin capitation problems are subject of debates and conflicts in Piracicaba river basin. Forest restoration is an alternative to minimize these conflicts. However, forests significantly modify the hydrological processes, influencing the dynamics of the water in the watershed. Therefore, in order to obtain water availability in the long term, it is necessary to identify suitable areas for forest restoration, where effects are positive for water resources. In this context, this study aimed at using a climatic model water to spatialize the water features and favorable climate, or not, to forest restoration. For this purpose, the Piracicaba river basin was used as study area (12,500 km2). Monthly data were obtained from precipitation, temperature, solar radiation, topography, and water storage capacity in the soil. Trough these data, distributed climatic water balance was calculated by the Water Balance tool, integrated in a GIS (Geographic Information System) which calculates the potential and actual evapotranspiration, deficit and the surplus water. Results were compared with traditional climatic water balance. Later statistical analyses was performed to identify areas with similar hydrological characteristics. This division of the watershed into classes (or groups) with similar characteristics allows us to understand the natural sensitivity of the areas and possible effects on water availability. The ability to determine, in different study scales, the dynamics of water resources, has enabled better analysis of conditions on the natural heterogeneity of the basin. Raised info has identified areas where local recommendations can be made based on the variables of water balance. Thus, spatial distribution of variables and grouping by hydrological characteristics are tools that can be used in forest restoration projects as it can subsidize decisions regarding the most favorable areas for forest restoration.