Objetivou-se com este estudo avaliar o efeito de preparos de solo diferenciados, aplicados em duas bacias hidrográficas experimentais reflorestadas com eucalipto, sobre o balanço hídrico, o escoamento direto, a qualidade da água, a ciclagem de nutrientes e as perdas de solo. As microbacias estão localizadas no Vale do Paraíba, Município de Santa Branca, Estado de São Paulo. Fazem parte da Fazenda Bela Vista III, que pertence à empresa FLORIN - Florestamento Integrado S.A. A microbacia A tem uma área de 7,2 ha, sendo 239 m2 (3,3% da área) de mata ciliar, com uma declividade média de 19, 6%; enquanto a área da microbacia B é de 5,5 ha, com 117 m2 (2,1% da área) de mata ciliar e a declividade média de 28,9%. As duas áreas foram plantadas com Eucalyptus saligna Smith, porém tiveram preparos de solo diferenciados: na microbacia A, o preparo de solo consistiu em roçada, queimada, e aração a 20 cm de profundidade com arado de disco; na microbacia B, o preparo de solo consistiu apenas em roçada, queimada, e coveamento manual. As microbacias tiveram as matas ciliares preservadas. A precipitação foi medida com um pluviógrafo tipo Helmann, de rotação semanal, que propiciou a tabulação dos dados de precipitacão diária, para as duas microbacias, três pluviômetros tipo Ville de Paris e um pluviômetro de acrílico marca Fretin, que contituiram a rede para a determinação, pela média aritmética, da precipitação semanal para as bacias. Para a amostragem de água das chuvas visando as análises físico-químicas foram instalados cinco coletores apropriados ao longo das duas microbacias. O deflúvio das microbacias foi obtido através da medição contínua da vazão, sendo utilizados dois linígrafos modelo Hidrologia, instalados um em cada estação fluviométrica. As amostras do deflúvio, em ambas microbacias, foram coletadas no vertedouro, com garrafas de polietileno, em intervalos semanais. As determinações dos elementos K+, Ca++ , Mg++, Fe++ e Na+, como parte da análise da água da chuva e do deflúvio, foram realizadas por meio de espectrofotômetro de absorção atômica. O N03- e P04-3 foram analisados por colorimetria, pelos métodos da brucina e do fosfomolibdato, respectivamente . O NH4+ foi determinado por titulação pelo método da destilação. Seguindo-se as normas da AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION (1976), foram realizadas as análises de turbidez, condutividade elétrica e pH. Os valores da alcalinidade foram obtidos por titulação, e os valores de cor, por colorimetria, tendo-se como escala colorimétrica uma solução de platino-cobalto. A perda de solo foi calculada a partir da concentração semanal de sedimento, mais aquelas oriundas de chuvas isoladas. O material sedimentado, por ter se mostrado em muita pequena quantidade e de difícil quantificação, não foi mensurado. No entanto, acredita-se que a sua ausência na totalização da perda de solo não interfira, de forma significativa, na análise da comparação relativa das perdas de solo entre as duas microbacias estudadas. A microbacia B apresenta condições que favorecem o escoamento superficial, possibilitando a existência de áreas passiveis de erosão e formação de voçorocas. Já a microbacia A possui condições mais permeáveis do solo, as quais favorecem o escoamento subsuperficial. A evapotranspiração para a microbacia A foi de 82,8%, enquanto a microbacia B, durante o período estudado, mostrou uma taxa de 44,4%. Os fluxos mensais de nutrientes mostraram que existe um ganho de NH4+, NO3- e PO4-3 para ambas microbacias. O Ca++, Mg++, Fe++ e o Na+ apresentaram um balanço negativo . Já o K+ revelou um ganho na microbacia A, ao contrário da microbacia B. A contribuição relativa da precipitação ocorrida na área experimental em relação ao teor de nutrientes contidos numa árvore inteira, num tronco com casca e noutro sem casca, mostrou que a entrada de nitrogênio via precipitação foi significativa, enquanto as entradas de P04-3, K+, Ca++ e Mg++ estiveram abaixo do requerido, principalmente, se a exploração da árvore inteira for considerada. A produção de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que na microbacia A. Já a contribuição média devida às chuvas, nas perdas totais de solo da microbacia A atingiu apenas 4,89%; na microbacia B esta contribuição chegou a 40,56%. As medidas de preparo de solo e de cultivo mínimo, baseados na declividade média do terreno e na textura de solo; além da preservação das matas ciliares, adotadas previamente pela empresa, estão, aparentemente, sendo eficientes na conservação do solo, conforme os dados analisados no presente estudo. / The goal of this study is to estimate the effects of different managements applied to two experimental catchments with eucalypt plantations over the water balance, the nutrient cycling and the soil loss. The small catchments are located in Paraíba River Valley, in the Municipatily of Santa Branca, São Paulo State. They are part of III Bela Vista Forest Farm, from FLORIN - Integrated Forested company S. A. The A catchment has an area of 7.2 ha, with an average slope of 19.6%, while the area of the B catchment is 5.5 ha, and its average slope is 28.9%. Both areas were planted with Eucalyptus saligna Smith, but they had different site preparation: at catchment A, the plantation was preceded by a mechanical method of site preparation (plowing without harrowing); at catchment B. the plantation was established manually without soil preparation (slash burning). The small catchment the had riparian ecosystem preserved. The precipitation was measured with a Helmann type recording gage, with a week rotation, and four non-recording raingages. Average by arithmetic mean precipitation for the catchments was determined. Five adequate collectors were installed for the rainfall sampling aiming at the physical-chemical analysis. Streamflow was measured with 90° V-notch weirs containing a stage recorders installed one in each gaging station. The streamflow samples, in both small catchments, were collect weekly at the weir with polyethylene bottles. The determinations of K+, Ca++, Mg++, Fe++ and Na+ elements, as part of the rainfall and of the streamflow analysis, were made by spectrophotometry. N03- and P04-3 were analysed by colorimetry, using the brucina and phosphomolybdate methods, respectively. The NH4+ was analyzed by the distillation method. The loss of soil was calculated from the weekly sediment concentration. Additionally, the weirs were adapted with a semi-automatic sampling device to collect samples from higher stage to storm discharge. The sedimented material, being very tiny and in small quantity, was not measured. However, we believe that the absence at this part in the totalization of soil loss does not interfere in an essencial way in the comparative analysis of the soil loss between the two catchments. Catchment B presents conditions that favors surface runoff, allowing the existence of possible areas of erosion and gully formation. But catchment A has more permeable soil, which are favourable to the subsurface runoff. Evapotranspiration was 82.8% of the annual precipitation in catchment A, while for catchment B this percentage was 44.4%. The monthly flows of nutrients showed a gain of NH4+, N03- and P04-3 in both catchments. For Ca++, Mg++, Fe++ and the Na+ the balance was negative. But for K+ there was a gain in catchment A, and a loss in catchment B. The relative contribution of nutrient input in precipitation measured in this experimental area, in comparison with the nutrient contents of a whole tree, a trunk with bark, and a trunk without bark, showed that the input of nitrogen by precipitation was significant, while the inputs of P04-3, K+, Ca++ and Mg++ were below required amount, mainly if the exploration of the whole tree was considered. The production of suspended sediment was 2.5 times greater in the catchment B than in catchment A. But the average contribution due to the rain, in the total loss of the soil in catchment A reached only 4.89%; in the catchment B this contribution reached 40.56%. The method of site preparation and minimal cultivation, besides the policy of preserving riparian ecosystem, used routinely by the company are apparently being confirmed as adequate for soil and water conservation in the region.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-05T11:16:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Glaucia Machado Mesquita - 2014.pdf: 1462595 bytes, checksum: 8236e4606455874ac35952384edc7e41 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-05T11:20:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Glaucia Machado Mesquita - 2014.pdf: 1462595 bytes, checksum: 8236e4606455874ac35952384edc7e41 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-05T11:20:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Tese - Glaucia Machado Mesquita - 2014.pdf: 1462595 bytes, checksum: 8236e4606455874ac35952384edc7e41 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In the state of Goiás, its 34 million hectares, only 0.93% represent the Conservation Unit (UCs) full and 2.59% UCs of sustainable use, among these protected areas are the parks. Law Nº. 9985 of July 18, 2000, establishing the National System of Nature Conservation Units (SNUC) is made up of all federal conservation units, state and municipal. This Act establishes criteria and standards for the creation, implementation and management of protected areas. The protected area is the territorial space and its environmental resources, including jurisdictional waters, with relevant natural characteristics, legally instituted by the Government, with conservation objectives and defined limits, under special administration regime, to which adequate safeguards apply to protection. This study aims to evaluate the effect of fire on the chemical and physical properties of soil in a protected area in an urban area, which has preserved area and kills suffered burning process. The study was conducted in the Botanical Garden Amalia Hermano Teixeira (JATH) located in the southern region of Goiânia, Goiás, has a total area of 1,000,000 m2. The soil was classified as Oxisol. In JATH were selected two areas for the study: Burnt Forest (MQ), the area which suffered from illegal burning process in 2010; Preserved forest (MP). Its vegetation is characterized as primary forests have changed, the type Forest Semideciduous. Soil sampling was done at two different times: MQ in September 2012 and MP in May 2013. native forest areas are used as reference areas for soil studies. Thus were estimated physical and chemical indicators of soil penetrometer with up to 40 cm and samples of disturbed and undisturbed soil for the purpose of physical and chemical analysis. Soil samples were collected at depths of 0-5, 5- 10, 10-20 and 20-40 cm. In each area were soil samples collected form a sample grid consists of six rows and five columns with a distance of 10 m between sample points, forming a gride 300 m2. Data were subjected to analysis of variance (ANOVA) and the means were compared within each depth and in each area by 5% Tukey test. The results showed that after four years of the forest burning, observed a concentration of nutrients in the soil profile of MQ in relation to MP at a depth of 0-5 cm. The levels of potassium, calcium and magnesium, present in higher mean values MQ relative to MP, which can be attributed in part to the effect of residual ash. The time after firing do not influence so means the physical soil. / No estado de Goiás, dos seus 34 milhões de hectares, apenas 0,93% representam as Unidades de Conservação (UCs) integral e 2,59% UCs de uso sustentável, dentre estas UCs estão os parques. A Lei nº 9.985, de 18 de julho de 2000, institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza (SNUC) constitui-se do conjunto das unidades de conservação federais, estaduais e municipais. Esta Lei estabelece critérios e normas para a criação, implantação e gestão das unidades de conservação. A unidade de conservação é o espaço territorial e seus recursos ambientais, incluindo as águas jurisdicionais, com características naturais relevantes, legalmente instituída pelo poder público, com objetivos de conservação e limites definidos, sob regime especial de administração, ao qual se aplicam garantias adequadas de proteção. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do fogo sobre os atributos químicos e físicos do solo de uma Unidade de Conservação em área urbana, a qual possui área de mata preservada e mata que sofreu processo de queima. O estudo foi realizado no Jardim Botânico Amália Hermano Teixeira (JATH) situado na região sul de Goiânia-Goiás, que possui uma área de aproximadamente 1.000.000 m2. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico. No JATH, foram selecionadas duas áreas distintas para a realização do estudo: Mata queimada (MQ), área a qual sofreu processo de queimada clandestina em 2010; Mata preservada (MP). Sua cobertura vegetal caracteriza-se por ser mata primária já alterada, do tipo Floresta Estacional Semidecidual. A amostragem do solo foi feita em duas épocas distintas: MQ em Setembro de 2012 e MP em Maio de 2013. Áreas de mata nativa são utilizadas como áreas de referencia para estudos do solo. Desta forma foram estimados os indicadores físicos e químicos do solo, com penetrometria até 40 cm e amostras de solo deformadas e indeformadas, para fins de análises físicas e químicas. As amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm. Em cada área foram coletadas amostras de solo formando uma malha amostral composta por seis linhas e cinco colunas com distancia de 10 m entre os pontos amostrais, formando um gride de 300 m2. Os dados obtidos foram submetidos a análises de variância (ANOVA), sendo as médias comparadas dentro de cada profundidade e em cada área pelo teste Tukey a 5%. Os resultados apontaram que após quatro anos da queima da mata, verificando-se uma concentração de nutrientes no perfil do solo da MQ em relação à MP na profundidade de 0- 5 cm. Os teores de potássio, cálcio e magnésio, apresentam valores médios maiores na MQ, em relação à MP, o que pode ser atribuído, em parte, ao efeito residual das cinzas. O tempo decorrido após a queima não influenciou de forma significativa a física do solo.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-06-02T17:44:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Henrique Arbués Botelho - 2015.pdf: 8613837 bytes, checksum: 09a30216ecc0fd5f4e488e8223e6a47c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-03T12:39:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Henrique Arbués Botelho - 2015.pdf: 8613837 bytes, checksum: 09a30216ecc0fd5f4e488e8223e6a47c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-03T12:39:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Thiago Henrique Arbués Botelho - 2015.pdf: 8613837 bytes, checksum: 09a30216ecc0fd5f4e488e8223e6a47c (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The monitoring of soil loss by erosion is a source of information relevant to land management, forecasting impacts and conservation recommendations. In this sense, the objective of this study was to apply computer simulation methodology of soil erosion using the Universal Soil Loss Equation (USLE) and sources of information available to characterize, quantify and analyze soil losses in the Samambaia River watershed (BHRS). This basin was chosen as the study unit, due to the availability of spatial data in different scales (1: 250,000 and 1: 10,000). A Geographic Information System (GIS) was used in handling, sorting and updating of data of interest as well as to build the Digital Elevation Model (DEM) and the spatial database of USLE factors in two different scales. To quantitatively analyze the results calculated the Natural Potential Erosion (PNE) and the current erosion (Ea) that considers the influence of coverage, Land Use and Occupancy (UCS), also used for qualitative studies of soil losses. The study area was divided into three sub-basins. The mapping of the UCS showed that agricultural areas represent about 70% of land cover in the sub-basin of Samambaia River and Arrasta-burro Stream. The results indicated that more than 80% of the area of these two sub-basins has a weak PNE. Have the sub-basin of Moreira Stream had the highest percentage of natural vegetation and forestry classes, as well as the lowest percentage of bare soil class, in relation to other sub-basins. However, had the highest average value of current erosion (71.10 Mg ha-1 yr-1), which is probably due to the PNE ranging from moderate to very strong in more than 40% of the area. Most of the basin soil has medium erodibility. For Cambisols and Petric Plinthosols of BHRS, the average soil loss is at least twice higher than the average level of tolerance. The LS factor has more influence in the PNE, especially when the relief was wavy, followed by the K factor, when the relief was flat. Use the database scale 1: 10,000 affected area of the watershed caused increases in slope and rise of strong corrugated relief classes, mountainous and rugged, yet showed higher coefficients of variation for all the factors of USLE. The results show greater difference between the wavy relief classes in both applied scales. In most maps produced by means of databases on different scales there is distinction of the results, especially for the slope maps, PNE and Ea generated for the watershed of the Samambaia. The analysis of soil losses in the areas of central pivot showed higher average and median values when using the scale 1: 250,000. It is important that managers and farmers are aware of the risks and provide mitigation measures. An interesting solution is to expand the use of lower impact to soil management systems, to promote its wider coverage, such as forestry, especially in the areas susceptible to erosion. / O monitoramento das perdas de solo por erosão é fonte de informação relevante para a gestão do território, previsão de impactos e recomendações conservacionistas. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi aplicar metodologia de simulação computacional da erosão hídrica do solo utilizando a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) e fontes de informação disponíveis para caracterizar, quantificar e analisar as perdas de solo na bacia hidrográfica do Rio Samambaia (BHRS). Essa bacia hidrográfica foi escolhida como unidade de estudo, em razão da disponibilidade de dados espaciais em escalas distintas (1:250.000 e 1:10.000). Um Sistema de Informação Geográfica (SIG) foi utilizado na manipulação, classificação e atualização dos dados de interesse, bem como para construir o Modelo Digital de Elevação (MDE) e a base de dados espaciais dos fatores da USLE nas duas escalas distintas. Para analisar quantitativamente os resultados calculou-se o Potencial Natural à Erosão (PNE) e a Erosão atual (Ea) que considera a influência da Cobertura, Uso e Ocupação do Solo (UCS), também usado para estudos qualitativos das perdas de solo. A área de estudo foi dividida em três sub-bacias hidrográficas. O mapeamento do UCS demonstrou que as áreas agrícolas representam aproximadamente 70% da cobertura do solo na sub-bacia do Rio Samambaia e do Córrego Arrasta-burro. Os resultados obtidos indicaram que mais de 80% da área dessas duas sub-bacias possui um PNE fraco. Já a sub-bacia do Ribeirão Moreira apresentou o maior percentual das classes vegetação natural e silvicultura, bem como o menor percentual da classe solo exposto, em relação às outras sub-bacias. Contudo, obteve o maior valor médio de erosão atual (71,10 Mg ha-1 ano-1), o que se deve provavelmente em razão do PNE que variou de moderado a muito forte em mais de 40% da área. A maioria dos solos da bacia apresenta média erodibilidade. Para os Cambissolos e Petroplintossolos (Plintossolos Pétricos) da BHRS, a perda média de solo está no mínimo duas vezes acima do limite médio de tolerância. O fator LS tem maior influência no PNE, principalmente quando o relevo foi ondulado, seguido pelo fator K, quando o relevo foi plano. O uso da base de dados na escala 1:10.000 afetou a área da microbacia, provocou aumento de declividade e surgimento das classes de relevo forte ondulado, montanhoso e escarpado, ainda apresentou maiores coeficientes de variação para todos os fatores da USLE. Os resultados comprovam maior diferença entre as classes de relevo ondulado nas duas escalas aplicadas. Na maioria dos mapas produzidos por meio das bases de dados em diferentes escalas existe distinção dos resultados, principalmente para os mapas de declividade, PNE e Ea gerados para a microbacia do Rio Samambaia. A análise das perdas de solo nas áreas de pivô central demonstrou aumento dos valores de média e mediana ao se utilizar a escala 1:250.000. É importante que os gestores e produtores rurais tomem consciência sobre os riscos e estabeleçam medidas mitigadoras. Uma solução interessante é ampliar a utilização de sistemas de manejo menos impactantes ao solo, que promovam sua maior cobertura, tais como a silvicultura, especialmente nas áreas mais suscetíveis à erosão.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-12-21T19:59:38Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Espíndola Rosa - 2016.pdf: 14645245 bytes, checksum: 4b62d8f952f7fa50382f9eb65e8c0ec7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-12-26T14:27:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Espíndola Rosa - 2016.pdf: 14645245 bytes, checksum: 4b62d8f952f7fa50382f9eb65e8c0ec7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-26T14:27:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lucas Espíndola Rosa - 2016.pdf: 14645245 bytes, checksum: 4b62d8f952f7fa50382f9eb65e8c0ec7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / The study area has approximately 6 thousand km2 and is composed of four basins (Água Quente, São Mateus, São Vicente and São Domingos) tributaries of the Paranã River and located in a transition area between the Vão do Paranã (GO) and Oeste Baiano (BA). Among these four basins, (São Mateus and São Vicente) are overlain by two conservation units (Parque Estadual de Terra Ronca and APA Serra Geral de Goiás). The other two basins (Água Quente and São Domingos) are contiguous to the former. The study area contains karstic environments concerning the geological unit of the Bambuí Group, as well as the sandstones of the Urucuia Group, that associated to a polygenic morphosculture and to poorly structured soils make this area naturally vulnerable. In these terms, the research aims to analyze the environmental dynamics between the UC and the hydrographic basins, since the basins inserted in the UC can have their use and dynamically disciplined by the environmental characteristics, while the outer basins do not. The objective is also to understand how the expansion and consolidation of the agricultural frontier in the area of study can be related to the intensification of the vulnerability processes of the study region between 1990 and 2014. It also aims to understand how the variables environmental conditions favor the occupation of the region's lands, as well as understanding soil degradation and alteration mantles (water erosion processes and mass movements). The research uses as theoretical foundation the integrated analysis of the landscape from the interaction between hydrographic basins and UC as units of analysis. The selected method was the multitemporal monitoring of land use and coverage, as well as observation of morphopedological and climatic variables, as well as the empirical analysis of the erosive phenomenon and mass movements, which allowed the distinction of vulnerable sectors to soil loss. Thus, it was verified that the most vulnerable basin is the Água Quente river basin, followed by basin of the São Mateus, São Domingos and São Vicente rivers. It was also observed that the low sectors of these basins are predominantly pasture-occupied, while the high sectors has for predominance the agricultural commodities areas. The most suppressed phytophysiognomies were clean field and dirty field for settlement of agriculture and cerrado ralo for the pastures. The anthropogenic occupation of this region was encouraged by several policies, which contributed to the agricultural activities. In this sense, the UC are important in resources maintaining, since the presented area in 2014 was just over 50% of the remaining vegetation. In addition, the study area is strongly influenced by the morphological conditions, since the remaining vegetation is, predominantly in rocky areas and poorly structured soils. Finally, it can be said that, the collection, treatment and understanding of these different informations was fundamental importance for the evaluation of the synergy between the hydrographic basins and UC in the area of the study. / A área de estudo conta com aproximadamente 6 mil km2 e é composta por quatro bacias (Água Quente, São Mateus, São Vicente e São Domingos) afluentes do rio Paranã e situadas em uma área de transição entre o Vão do Paranã (GO) e Oeste Baiano (BA). Dentre estas quatro bacias, duas (São Mateus e São Vicente) estão sobrepostas por duas unidades de conservação (Parque Estadual de Terra Ronca e APA Serra Geral de Goiás). As outras duas bacias (Água Quente e São Domingos) são contíguas às primeiras. A área de estudo contém ambientes cársticos concernentes a unidade geológica do Grupo Bambuí, bem como os arenitos do Grupo Urucuia, que associados a uma morfoescultura poligênica e a solos pouco estruturados tornam esta área naturalmente vulnerável. Nesses termos, a pesquisa objetiva analisar a dinâmica ambiental entre as UC e as bacias hidrográficas, visto que as bacias inseridas nas UC podem ter seu uso e dinâmica disciplinados pelas características ambientais, enquanto que as bacias exteriores não. Objetiva-se compreender também como a expansão e consolidação da fronteira agropecuária na área de estudo pode se relacionar com a intensificação dos processos de vulnerabilidade da região de estudo entre os anos de 1990 a 2014. Visa também compreender como as variáveis ambientais favorecem a ocupação das terras da região, bem como entender os processos de degradação dos solos e mantos de alteração (processos erosivos hídricos e movimentos de massa). A pesquisa utiliza como fundamentação teórica a análise integrada da paisagem a partir da interação entre bacias hidrográficas e UC como unidades de análise. O método selecionado foi o acompanhamento multitemporal do uso e cobertura do solo, além da observação de variáveis morfopedológicas e climáticas, bem como a análise empírica do fenômeno erosivo e dos movimentos de massa, que propiciaram a distinção de setores vulneráveis à perda de solos. Assim, constatou-se que a bacia mais vulnerável é a bacia do rio Água Quente, seguida pela bacia do rio São Mateus, São Domingos e São Vicente. Observou-se ainda que os baixos setores destas bacias são ocupados predominantemente por pastagens, enquanto o alto setor tem por predominância as áreas agrícolas de commodities. As fitofisionomias mais suprimidas foram campo limpo e campo sujo para assentamento da agricultura e cerrado ralo para as pastagens. A ocupação antrópica desta região foi incentivada por diversas políticas, que contribuiu para o avanço das atividades agropecuárias. Nesse sentido, as UC são importantes na manutenção dos recursos, visto que a área apresentava em 2014 pouco mais 50% de vegetação remanescente. Ademais, a área de estudo apresenta-se fortemente influenciada pelas condições morfopedológicas, visto que a vegetação remanescente encontra-se, predominantemente, assentada em áreas de afloramentos rochosos e solos pouco estruturados. Por fim, pode-se dizer que o levantamento, tratamento e entendimento destas diferentes informações foi de fundamental importância para avaliação da sinergia entre as bacias hidrográficas e UC na área de estudo.

This investigation has attempted to show that soil and water conservation practices do increase the amount of soil moisture in five of Denton County, Texas soils: Denton clay, Durant clay, San Saba clay, Kirvin fine sandy loam, and Tabor fine sandy loam.

Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: O estudo da anisotropia espacial apresenta grande importância na modelagem e mapeamento espacial das variáveis ambientais. Assim, o objetivo do trabalho foi caracterizar a anisotropia espacial da perda de solo e atributos químicos e físicos do solo em diferentes pedoformas com cultivo de cana-de-açúcar, por meio da utilização da dimensão fractal (DF). O estudo foi realizado a partir de um banco de dados legados do Grupo de Pesquisa CSME, referente a uma área de 200 ha, localizada em Tabapuã (SP), Brasil, onde foi estabelecida uma malha de amostragem regular de 50 m, com 623 pontos. Em cada ponto, foi estimada a perda de solo por erosão (A), com a Universal Soil Loss Equation(USLE), bem como os atributos teor de argila (Arg), Areia Total (AT), Capacidade de troca de cátions (CTC), Matéria orgânica (MO) e Fósforo (P). Identificou-se a predominância de condição anisotrópica para todos os atributos na pedoforma convexa nas direções entre 90º e 150º, baseadas nos gráficos de dispersão gerados a partir de diferentes escalas e direções. Porém na pedoforma côncava A, Arg e CTC apresentaram comportamento isotrópico. Obteve-se o melhor ajuste no resultado da validação cruzada de A, na pedoforma côncava no modelo isotrópico e na pedoforma convexa no modelo anisotrópico. Concluiu-se que a pedoforma convexa proporciona maior ocorrência de anisotropia demonstrando que a forma do relevo condiciona padrões diferenciados de anisotropia espacial. / Abstract: The study of spatial anisotropy is of great importance in the modeling and spatial mapping of environmental variables. Thus, the objective of the work was to characterize the spatial anisotropy of soil loss and chemical and physical attributes of the soil in different pedoforms with sugarcane cultivation, using the fractal dimension (DF). The study was carried out from a legacy database of the CSME Research Group, referring to an area of 200 ha, located in Tabapuã (SP), Brazil, where a regular 50 m sampling grid was established, with 623 points . At each point, soil loss by erosion (A) was estimated with the Universal Soil Loss Equation (USLE), as well as the clay content (Arg), Total Sand (AT), Cation exchange capacity (CTC) attributes ), Organic matter (MO) and phosphorus (P). The predominance of anisotropic condition was identified for all attributes in the convex pedoform in the directions between 90º and 150º, based on the scatter plots generated from different scales and directions. However, in the concave pedoform A, Arg and CTC showed isotropic behavior. The best adjustment was obtained in the result of the cross-validation of A, in the concave pedoform in the isotropic model and in the convex pedoform in the anisotropic model. It was concluded that the convex pedoform provides a higher occurrence of anisotropy demonstrating that the shape of the relief conditions different patterns of spatial anisotropy. / Mestre

Der Bodenschutz in städtischen Ballungsräumen wie Berlin hat die Ziele, den Flächenverbrauch zu minimieren und noch vorhandene Bodenfunktionen zu sichern. Vor diesem Hintergrund ist eine Neufassung eines überregional und allgemein anwendbaren großmaßstäbigen Bewertungssystems erforderlich, das die Wiederherstellung von Bodenfunktionen und die Aspekte des vorsorgenden Bodenschutzes in Planungs- und Zulassungsverfahren in Großstädten verstärkt berücksichtigen muss. Um dieses Bewertungssystem für Stadtböden zu entwickeln, werden hier die Bewertungsmethoden von Verfahren in Berlin, Hamburg und München auf ausgewählten Testflächen in der Stadt Berlin angewendet, durch Erstellung der Bodenfunktionskarten bei großmaßstäbigen Bewertung verglichen und unter fachlichen Gesichtspunkten in einer strukturierten Weise im Rahmen des Vergleichs überprüft. Die fachlichen Merkmale von untersuchten Bewertungsmethoden auf der Basis der gewonnenen Erkenntnisse und Bewertungsergebnisse werden hergeleitet und das Bewertungsverfahren für Stadtböden mit seinem Inhalt entwickelt. Für die Anpassung dieses vorgeschlagenen Verfahrens an Berliner Böden zu einem räumlichen Planungsfall wird hier eine Methode zur aggregierten Gesamtbewertung dieser Böden hinsichtlich ihrer bewerteten Boden(teil)funktionen erarbeitet. Abschließend lässt sich sagen, dass das vorgeschlagene großmaßstäbige Bewertungsverfahren, das für die Anwendung im großen Maßstabsbereich (>_ 1: 10.000) konzipiert, hinsichtlich der Ergebnisse, die für den Einsatz im Bodenschutz und in der Planungspraxis für Großstädte abgeleitet werden, dem Planungsträger Empfehlungen als „Entscheidungsgrundlage“, insbesondere für planerische Fragestellungen - ob ein Standort mit seinen Böden mehr oder weniger schützenswert ist, liefern kann. / The soil conservation in urban agglomerations such as Berlin aims to minimize the consumption of land and to preserve existing services and functions. It is against this background that a revision of nationwide and commonly applicable large scale evaluation systems is required, which will take greater account of the restoration of soil functions and aspects of preventing soil conservation within planning and approval procedures. In order to develop an evaluation system for soil functioning in urban areas, the valuation methods of different procedures in Berlin, Hamburg and Munich have been practically applied, through the preparation of soil maps for large scale evaluation compared and reviewed with regard to technical aspects in a structured manner in the context of the comparison. The technical characteristics of the assessed evaluation methods are derived based on the knowledge gained from this study and the evaluation system for urban soils is developed in a content oriented manner. A method of overall aggregate assessment of soils relating to their (sub) functions was developed for the adaptation of the proposed procedure to soils of Berlin to a spatial planning purpose. In conclusion, the proposed assessment procedures, which are designed for use on the scale of 1:10,000 or larger, based on the results, which are derived for the application in soil conservation and planning in big cities, serve the purpose of supporting cities and their development bodies as “planning recommendations”, especially for planning issues such as, making a decision, if the soils found at one specific location are of higher conservational value than the soils found at another location.

Conciliar as crescentes demandas da produção agrícola com a garantia da produtividade do solo exige decisões rápidas e apoiadas em informação confiável acerca de impactos esperados. Compreender o efeito de grandes dinâmicas de alteração do uso do solo sustenta decisões futuras quanto à implementação de práticas sustentáveis de manejo. O presente estudo objetivou avaliar a dinâmica da produção de sedimentos no Rio Grande do Sul em conseqüência da evolução do plantio direto a partir da modelagem em larga escala de dados secundários acesso público. Primeiramente, a validade da aplicação de um modelo de predição de erosão em larga escala foi testada no estado de São Paulo com variáveis exógenas relativas a bacias hidrográficas. À exceção da adoção de práticas de conservação, os demais fatores da Equação Universal de Perda de Solo foram calculados e espacializados em Sistemas de Informações Geográficas. Os dados de perda de solo foram combinados com parâmetros ligados a forma das bacias hidrográficas, sua declividade, a ocorrências de represamentos e matas ciliares; e usados como variáreis explicativas da carga de sedimentos nos rios através de modelos de regressão multivariada. A produção de sedimentos foi correlacionada à perda de solo estimada e à presença de grandes reservatórios nos terços inferiores das bacias (R²=0,55). Na aplicação do modelo testado, a perda de solo esteve diretamente relacionada ao uso da terra, concentrando altas taxas de erosão nas áreas ocupadas por agricultura de cultivos anuais. A partir da comprovação do método, este pôde ser utilizado na avaliação do efeito da mudança no manejo do solo em larga escala ocorrida no Rio Grande do Sul a partir da década de 80. Impulsionado por uma complexa estrutura social favorável, o Sistema Plantio Direto (SPD) foi amplamente adotado no estado. O fator cobertura do solo, que engloba uso e manejo foi obtido através dos Censos Agropecuários e monitoramentos estaduais da área de SPD dos anos de 1985, 1996 e 2006. Vinte e nove bacias hidrográficas foram determinadas a partir de estações sedimentométricas e separadas em agrícolas e de pastagem. A proporção de área agrícola determina o efeito do SPD no controle da erosão na bacia. A produção de sedimentos não variou nas áreas com pastagem e foi menor que a produção nas bacias agrícolas nos anos de 1985 e 1996. Nas áreas agrícolas, a produção de sedimentos diminuiu em 1996 e em 2006, quando se igualou à produção das bacias com pastagem. A adoção do SPD apresentou uma redução média na carga de sedimentos de 82%, valor próximo da redução das taxas de erosão testada em experimentos com plantio direto. O método sugerido permitiu a compreensão da distribuição espacial da erosão e sua dinâmica temporal em função do uso da terra. Modelos como este podem subsidiar a tomada de decisão, com potencial para avaliação de serviços ambientais fornecidos pelos agricultores, ferramentas determinantes na disseminação de práticas conservacionistas. / Reconcile the increasing demands of agricultural production with the assurance of soil productivity requires quick decisions and supported by reliable information about the expected impact. Understand the effect of large dynamic change of land use maintains future decisions regarding the implementation of sustainable agricultural management practices. This study aimed to evaluate the dynamics of sediment production in Rio Grande do Sul in consequence of the no-till evolution by large scale modeling with easily accessible data. First, the validity of applying a predictive model of erosion on a large scale was tested in the state of Sao Paulo with exogenous variables related to watersheds. Except for the adoption of conservation practices, all factors of Universal Equation of Soil Loss (USLE) were calculated and spatialized in Geographic Information Systems. The soil loss data were combined with parameters related to the shape of river basins, its slope, the occurrence of dams and riparian areas, and used as explanatory variables of the load of sediment in rivers through multivariate regression models. The sediment yield was correlated with the estimated soil loss and the presence of large reservoirs in the lower thirds of the basins (R² = 0.55). In applying the model tested, the soil loss was directly related to land use, focusing high rates of erosion in areas occupied by annual crops. From the proof of the method, this might be used in evaluating the effect of large scale changes in soil management occurred in Rio Grande do Sul from the 80s. Driven by a complex social structure, the no-till system (NT) has been widely adopted in the state. The soil cover factor, which includes the use and management, was obtained through the state Agricultural Censuses and monitoring of the area of SPD of the years 1985, 1996 and 2006. Twenty-nine watersheds were determined from sediment stations and separated into agricultural and pasture. The proportion of agricultural area determines the effect of the NT to control erosion in the basin. The sediment yield did not vary in areas with pasture and was lower than production in the agricultural basin in the years 1985 and 1996. In agricultural areas, the sediment production declined in 1996 and 2006, when it equaled the production of watersheds with pasture. The adoption of the NT showed an average reduction in sediment load of 82%, a value close to the reduction of soil erosion rates tested in experiments with tillage. The suggested method allowed the spatial understanding of the spatial distribution of erosion and its temporal dynamics as a function of land use. Models like this can support the decision-making, with potential for assessing environmental services provided by farmers, determinant tools in the spread of conservation practices.

Com os problemas crescentes em relação aos recursos hídricos e aos conflitos de uso da água no Brasil, a necessidade de implantação de políticas que visem à mitigação desses problemas, se tornou evidente e crucial. Neste sentido, o conceito de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA) tem adquirido força e se difundido ao redor do mundo. O município de Extrema, em Minas Gerais, foi pioneiro, ao implantar a primeira iniciativa municipal brasileira de PSA, conhecida como programa Conservador das Águas, que se fundamenta na relação existente entre a floresta e os serviços prestados por ela em relação à conservação do solo, quantidade e qualidade de água. A primeira sub-bacia do município de Extrema onde se deu início às práticas de conservação previstas do referido projeto, foi a sub-bacia das Posses, devido ao fato desta possuir a menor cobertura vegetal. Nessa sub-bacia, concomitantemente com outras práticas, foram implantados cerca de 150 ha de matas ciliares (APP), 280 ha de mata de topo (MT), 300 ha de reserva legal (RL), bem como, práticas de conservação do solo em toda a sua área (cerca de 1200 ha). Tendo em vista não só a importância da implantação, mas também da avaliação dos programas/projetos de PSA, o presente estudo foi realizado objetivando-se, avaliar a perda de solo na sub-bacia onde teve início o programa Conservador das Águas, visando determinar a potencialidade que a adoção do conceito de PSA terá para a conservação do solo dessa sub-bacia, bem como otimizar o provimento do serviço ambiental de conservação do solo em função do tamanho e localização da área de floresta. Nesse sentido, considerando-se, entre outros fatores, as práticas conservacionistas previstas e a situação de uso e cobertura do solo na sub-bacia das Posses, antes e após a implantação do Programa Conservador das Águas, analisaram-se a efetividade, no que concerne a redução de perda de solo, de 36 cenários diferentes de uso e cobertura do solo. Para isso, utilizou-se um Sistema de Informações Geográficas (SIG) para espacialização e confecção dos diferentes planos de informação (tipos de solo, declividade, precipitação, uso e cobertura do solo, etc.) e a Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE), para a estimativa da perda de solo. Como resultados, verificou-se, que, a otimização da conservação do solo pode ser feita adotando-se práticas conservacionistas na pastagem; a expectativa de perda média de solo na sub-bacia das Posses para as condições de uso e cobertura do solo, antes e após a implementação do programa Conservador das Águas, foi de, respectivamente, 30,63 Mg ha-1 ano-1 e 7,06 Mg ha-1 ano-1; com a implantação do programa Conservador das Águas a expectativa de redução de perda de solo na sub-bacia das Posses é de 91%. / Issues concerning water resources in Brazil have risen recently, therefore implementing policies aimed at mitigating this situation has become a sine qua non condition. In this context, the concept of Payment for Environmental Services (PSA) has become widespread and considered around the world. The municipality of Extrema, in Minas Gerais state, was the first city in Brazil to implement a PSA program, known as Conservador das Águas, which focuses on the benefits provided by forests for the soil conservation and water quantity and quality. The first watershed of Extrema was Posses, where the implementation of polices of this program were started, once this watershed has the lower vegetal cover. In this watershed, 730 ha of forest were implemented; 150 around the main river and its tributaries (APP), 280 ha in the highest parts of watershed (MT); 300 ha of Legal reserves and practices of soil conservation were applied in the whole watershed. Considering not the implementation, but also the assessment PSA projects, this study aimed to evaluate soil losses in Posses watershed and determine the potential of PSA concept to conserve soil in this watershed, besides to maximize the environmental service for soil conservation given the size and location of the forest. Therefore, it was analyzed the effectiveness, concerning to soil conservation, of 36 different scenarios related to soil use and forest cover. To that end, a Geographic Information System (SIG) was used to process the distinct data system plan (soil types, slop, rainfall, soil use and cover, etc.) and the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) to estimate soil losses. Results show that conservation could be optimized with the implementation of soil conservation practices on pasture; soil losses of Posses watershed were estimated prior and after the implementation of Conservador das Águas program, and showed 30.63 Mg ha-1 ano-1 and 7.06 Mg ha-1 ano-1 respectively. After implementation of Conservador das Águas program, the expectative of soil losses reduction is 91%.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DiogoPoloni_pt1.pdf: 1216746 bytes, checksum: a7f6a514a18edf9ad2aaf0ebe01348ca (MD5) Previous issue date: 2010-08-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A atividade agrosilvipastoril no Brasil e em diversas localidades do mundo, tem provocado impactos como a erosão do solo e o assoreamento dos corpos hídricos. A Equação Universal de Perda de Solos EUPS estima a perda de solos por erosão hídrica laminar (A) em ton/ha/ano, através da multiplicação de seis parâmetros: erosividade da chuva (R), erodibilidade do solo (K), comprimento da rampa (L), inclinação da rampa (S), uso e manejo do solo (C) e práticas conservacionistas (P). Dessa forma, ela permite a proposição de cenários alternativos de uso e manejo do solo através dos fatores C e P. Os Sistemas de Informações Geográficas SIG contribuíram muito para ampliação de sua aplicação. Resultados de pesquisa-extensão rural com enfoque sistêmico indicam, fundamentalmente, que as tecnologias de controle de erosão deveriam ser adaptadas às condições de cada tipo de agricultor e conduzidas diretamente nas suas propriedades, com a participação do mesmo. Com isso, esta pesquisa vem contribuir para gestão de bacias hidrográficas, visando redução de perda de solos e dos impactos conseqüentes, através do desenvolvimento de um procedimento metodológico participativo com base na utilização da EUPS e de SIG. Entre os temas e aspectos que serviram de maior embasamento para o desenvolvimento do procedimento metodológico têm-se: a estimativa da perda de solos sob duas abordagens em termos de modelagem convencional, sem o envolvimento de participação social, e contando com esta na determinação dos parâmetros C e P da EUPS; a mobilização de atores relevantes para participação do processo de modelagem subsídio quanto à definição dos fatores C e P; a capacitação dos participantes do processo de modelagem; a integração de saberes especializados e não especializados (locais); e a iteratividade como forma de aperfeiçoamento de processos. A aplicação do procedimento metodológico proposto a uma bacia hidrográfica piloto, situada no município de Itarana/ES, possibilitou mostrar que o mesmo pode auxiliar: no desenvolvimento de planejamento participativo para redução de perdas de solos de pequenas bacias hidrográficas com base na realidade de cada produtor rural, considerando, entre outros fatores, as especificidades sócio-culturais e a interação de saberes (especializados e não especializados locais); considerando a capacidade de investimento de cada produtor rural no dimensionamento dos investimentos institucionais adicionais, espaciais, necessários para o cumprimento de metas de redução de perdas de solo por bacia; que o maior esforço para aplicação da EUPS de forma participativa é compensado tanto pela produção de cenários de redução de perdas de solos mais realistas que os convencionalmente praticados como pela sensibilização e promoção do envolvimento dos produtores/ proprietários rurais em ações de conservação dos solos / The agrosilvipastoral activity has impacted negatively the environment worldwide, promoting soil erosion and sediment settling in water bodies. The Universal Soil Loss Equation (USLE) estimates the rates of laminar erosion (A; in ton/acre/year) by the multiplication of six parameters: A = RKLSCP (R: rainfall erosivity factor; K = soil erodibility factor; S: slope length factor; L: slope gradient factor; C: use and occupation of land factor; and P: conservationist practice factor). Thus, it can be used for the planning of occupation, use and management of land through the proposition of alternative values of C and P, with the assistance of Geographic Information Systems GIS. The literature indicates that the development of systemic rural research/extension in the area of erosion control should be adapted to the farmer s reality, and undertaken in their farms and with the participation. Thus, the present work aims to contribute to the management of watersheds with the purpose of promote the reduction of soil losses and related impacts, by the development of a participatory methodological procedure based on the employment of the USLE and SIG. Among the main themes and aspects which fundamented the development of the aforementioned procedure: utilisation of USLE for the estimation of soil loses rates under two approaches, in terms of modelling without (conventional) and with the involvement of social participation in support to the determination of the C and P factors; mobilisation of stakeholders to the modelling process; capacity-building of the participants of the modelling process; integration of specialised and non-specialised knowledge (local); and iterativity as a way of process improvement. The application of the proposed methodological procedure to a pilot watershed, situated in the municipality of Itarana, Espírito Santo State Brazil, showed that it can used to assist: the development of participatory planning for the reduction of soil losses in small watersheds taking into consideration the reality of each farmer, socio-cultural specificity, and the iteration of knowledge (specialised and non-specialised); considering the capacity of investment of each farmer, the dimensioning of the required additional financial investment to be made by governmental institutions in order to achieve the predefined aims of reduction of soil losses for the watershed. The case study showed also that the greater effort required for the application of EUPS in a participatory manner is be compensated by the production of more realistic scenarios of soil losses, in comparison to those produced via conventional approaches and due to the resulting sensibilisation and involvement of farmers in soil conservation practices/actions