Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The monitoring of the use and coverage is very important when studying determined regions, just because it helps knowing the environmental reality and contributes to solve problems that can probably appear. This research was done from the images of ALOS and LANDSAT satellites. Its main objective was to have a multi-temporal analysis of Arroio Grande micro watershed, central region of Rio Grande do Sul. The specific purposes were to identify and to quantify the different classes of land use found in this micro watershed along the 1987, 1998, 2002, 2005, 2007 and 2009 periods, as well as cross the land use information to show the forest coverage changes during the 22 years of analysis. The software SPRING 5.1.7 was employed to classify the supervised images through Bhattacharya, a sorter algorithm, and the map spatial analysis was done through the Spatial Language of Algebraic Geoprocessing program with the same computational application. The classes of land use as forest, field, agriculture, irrigated agriculture, exposed soil and water layer were observed in the images of each year in this analysis. These classes were utilized in the spatial analysis of the forest coverage in which forest monitoring parameters have been defined (forest maintenance and regeneration, deforestation). In this research the principal results that have been noticed were the increase of 17,98% on the distributed forest coverage, mainly in the areas of bigger declination, and the reduction of 16,32% on the field area. The analysis of the spatial forest coverage has presented stability with the landscape, in a gradual progression, because the area of forest maintenance, found in these 22 years, was 12.252,60ha, the forest regeneration was 4.389,12ha and only 1.853,82ha of deforested area. / O monitoramento do uso e cobertura da terra faz-se importante no estudo de determinadas regiões, pois auxilia no conhecimento da realidade ambiental e contribui na busca por soluções de problemas que possam se apresentar. A partir do uso de imagens dos satélites, ALOS e LANDSAT, foi realizada esta pesquisa com o objetivo principal de fazer uma análise multitemporal na microbacia do Arroio Grande, região central do Rio Grande do Sul, cujos objetivos específicos foram: Identificar e quantificar as diferentes classes de uso da terra encontradas na microbacia nos períodos de 1987, 1998, 2002, 2005, 2007 e 2009; além de cruzar as informações de uso da terra, evidenciando a cobertura florestal que sofreu alterações no decorrer dos 22 anos de análise. Para tanto, foram utilizados o software SPRING 5.1.7 para a classificação supervisionada das imagens, com a adoção do algoritmo classificador Bhattacharya, e a análise espacial dos mapas com a programação LEGAL do mesmo aplicativo computacional. Para esta análise, foram observadas as classes de uso do solo: floresta, campo, agricultura, agricultura irrigada, solo exposto e lâmina d água, nas imagens de cada ano. Estas classes foram empregadas na análise espacial da cobertura florestal em que foram definidos parâmetros para o monitoramento florestal (manutenção florestal, regeneração florestal e desmatamentos). Os principais resultados notados, nesta pesquisa, foram o aumento de 17,98% na cobertura florestal distribuída, principalmente, nas áreas de maiores declividade, e a redução de 16,32% sobre a área de campo. Quanto à análise espacial da cobertura florestal, esta mostrou-se em estabilidade com a paisagem, e em gradual progressão, pois a área de manutenção florestal encontrada, nestes 22 anos, foi de 12.252,60 ha, a regeneração florestal foi de 4.389,12 ha e apenas 1.853,82 ha de área desmatada.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study had as objective to do a multi-temporal analysis from Arroio Grande watershed area, located in Santa Maria, RS, to detect the forest covering changes, its localization and quantification, as well as, to monitor the deforestation and regeneration processes and its main determinant factors. Four satellite images were used: LANDSAT 5 (1987), LANDSAT 5 (1995), LANDSAT 7 (2002) and CBERS 2 (2005). The SPRING applicative was used to elaborate the cartography dada basis and to digitally process the images. The images were segmented with threshold 10 to similarity and 20 to area and classified with Bhattacharya algorithm in the following land uses: forest, field, exposed soil, agriculture, irrigated agriculture and water lamina. After the images classification, a thematic maps cross was done with LEGAL programming. As a result, maps with the following land uses were obtained: forest maintenance, regeneration and deforestation. For a period of 18 years, the forest covering increased 25,59% or 10,24% in the area, mainly in the hillside and in the plateaus, changing from 14.135,42 ha (40,01%) in 1987 to 17.752,20 ha (50,25%) in 2005. However, there is still a great deficit of riparian forest in plain (depression), mainly due to rice cultivation. The obtained results show the potential of Remote Sensing and Geoprocessing techniques in mapping the land use. They also can be used to support researches, territorial planning, economical development and environmental preservation in this region. With the data bank obtained, it will be possible to create models able to simulate the forest covering dynamic in the studied area. / Este trabalho teve como objetivo realizar uma análise multitemporal da área da microbacia do Arroio Grande, localizada em Santa Maria, RS, a fim de detectar mudanças na cobertura florestal, sua localização e quantificação, além de monitorar os processos de desmatamento e regeneração e seus principais fatores determinantes. Foram utilizadas quatro imagens de satélite: LANDSAT 5 (1987), LANDSAT 5 (1995), LANDSAT 7 (2002) e CBERS 2 (2005). Utilizou-se o aplicativo SPRING para a elaboração da base de dados cartográficos e do processamento digital das imagens. As imagens foram segmentadas com limiar de 10 para similaridade e 20 para área e classificadas com auxílio do algoritmo Bhattacharya nos seguintes usos da terra: floresta, campo, solo exposto, agricultura, agricultura irrigada e lâmina d água. Após a classificação das imagens, foi realizado o cruzamento dos mapas temáticos com ajuda da programação LEGAL. Como resultado, obtiveram-se mapas com os seguintes usos da terra: manutenção florestal, regeneração e desmatamento, ou seja, o que permaneceu inalterado de uma época para outra, o que regenerou e o que foi desmatado. Para um período de 18 anos, a cobertura florestal aumentou 25,59% ou 10,24% da área da microbacia, principalmente na encosta (rebordo) e no planalto, passando de 14.135,42 ha (40,01%) em 1987 para 17.752,20 ha (50,25%) em 2005. Porém, ainda há um déficit muito grande de mata ciliar na planície (depressão), principalmente devido ao cultivo de arroz. Os resultados obtidos mostram o potencial das técnicas de Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento no mapeamento do uso da terra. Também servem para apoiar as mais diversas iniciativas de pesquisa, planejamento territorial, desenvolvimento econômico e preservação ambiental nesta região. Com o banco de dados gerado, será possível confeccionar modelos capazes de simular a dinâmica da cobertura florestal na área pesquisada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3657.pdf: 23563912 bytes, checksum: ceff0481d51dd5b9b20c1cb8cfdfe91f (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Universidade Federal de Minas Gerais / The human activities are continually altering the ecosystems constituting an important environmental modifier agent, promoting changes in balance and dynamics of the landscape pattern and process. There are several examples of this interference, however the understanding of dimension and effects of human activities and the measures to aid in decision make are still incipient. In that sense, the watershed basin has been used as a physical-temporal component for natural resources planning, being supported by the use of landscape indicators, that has been proposed for better understanding the human activity influence in the ecosystems dynamics. This work analyzed the physical, socioeconomic and biotic factors interaction, in the integrity of the landscape, in the context of the watershed basin through indicators, between 1989 and 2009. The study area was the Medium-Superior Mogi-Guacu river watershed basin, inserted in the northeast area of the State of Sao Paulo, Brazil. This area was sub-divided in three geomorphological units (Cuestas Basalticas, Depressao Periferica and Planalto Ocidental) and in 12 geopolitical units, referring the municipal districts of its inclusion. It was proceeded the landscape environmental characterization and the use of the following indicators: topographical characteristics; landscape pattern; landscape structure (Landscape richness, Landscape diversity; Landscape naturalness (Urbanity and Hemeroby); landscape fragmentation, and the Index of Human Appropriation of the Liquid Primary Productivity (HANPP), considering the total area of the watershed basin (UGB), the geopolitical units (UGP) and thegeomorphological units (UGM). The data acquisition happened for field risings, bibliographical and of official documental sources. It was used LANDSAT TM-5 1989, 1999 and 2009 satellite images for land-use mapping, that subsidized the analysis of the landscape indicators, following specific literature. The correlation among the indicators was tested by models of linear regression and validated by Bootstrap method. It was observed a positive relation between HANPP and hemeroby; a weak positive relation between HANPP and urbanity and HANPP and steepness; a tiny positive relation between HANPP and slope orientation; a weak negative relation between HANPP and net road influence, and between HANPP and distance from highways; and tiny positive relation between HANPP and distance of urban settlements. The smallest values of HANPP were obtained in 1999 for all the landscape units. The landscape metric didn't show a significant correlation with HANPP, however, flotation of the values is verified among the years and between the units. For 1999 and for UGP-7 (municipal district of Luis Antonio) and UGP-11 (Santa Rita do Passa Quatro) registered the metric values that allow to infer better. / Padrão espacial e temporal das mudanças de uso da terra e sua relação com indicadores da paisagem. Estudo de Caso: Bacia Hidrográfica do Médio rio Mogi-Guaçu Superior (SP). O ser humano esta continuamente alterando os ecossistemas, constituindo de um relevante agente modificador do meio, promovendo mudancas no equilibrio e dinamica dos processos naturais. Diversos sao os exemplos desta interferencia, entretanto a compreensao da dimensao e dos efeitos das atividades humanas e as medidas para auxiliar na tomada de decisao ainda sao incipientes. Nesse sentido, a bacia hidrografica tem sido utilizada como um componente fisico-temporal para o planejamento e o gerenciamento dos recursos naturais, sendo auxiliada pelo uso de indicadores, que tem sido proposto para melhor compreensao da influencia antropica na dinamica dos ecossistemas. O presente trabalho analisou a interacao dos fatores fisico, socio-economicos e bioticos na integridade da paisagem, no contexto de bacia hidrografica por meio de indicadores, entre 1989 e 2009. A area de estudo compreende a Bacia Hidrografica do Medio Rio Mogi-Guacu Superior, inserida na regiao nordeste do Estado de Sao Paulo, Brasil e foi sub-dividida em tres unidades geomorfologicas (Cuestas Basalticas, Depressao Periferica e Planalto Ocidental) e em 12 unidades geopoliticas, referentes aos municipios de sua abrangencia. Procedeu-se a caracterizacao da paisagem e a geracao dos indicadores: de caracteristicas topograficas (Altimetria, Declividade, Orientacao de Vertentes), do padrao da paisagem (Numero de Fragmentos, Indice de Similaridade, Indice de Forma, Circulo Circunscrito Relacionado, Distancia Euclidiana do Vizinho mais Proximo, Indice de Area de Interior, Indice de Contraste de Borda), da estrutura da paisagem (Riqueza da Paisagem, Diversidade da Paisagem e Indice de Urbanidade), da fragmentacao (Influencia da Malha viaria, Proximidade de Rodovias, Proximidade de Estradas, Distancia de Areas Urbanas) e Indice de Apropriacao Humana da Produtividade Primaria Liquida (HANPP), considerando a area total da bacia hidrografica (UGB), as unidades geopoliticas (UGP) e as unidades geomorfologicas (UGM). A aquisicao de dados ocorreu por levantamentos de campo, bibliograficos e de fontes documentais oficiais. Utilizaram-se as imagens de satelite LANDSAT TM-5 de 1989, 1999 e 2009 para o mapeamento de uso e ocupacao da terra, que subsidiaram a analise dos indicadores, seguindo literatura especifica. A correlacao entre os indicadores foi testada por modelos de regressao linear e validados pelo metodo de reamostragem Bootstrap.Verificou-se que correlacao moderada positiva entre HANPP e hemerobia, fraca positiva entre HANPP e urbanidade e HANPP e declividade; infima positiva entre HANPP e orientacao de vertentes; fraca negativa entre HANPP e influencia da malha viaria e entre HANPP e distancia de estradas e de rodovias; e infima positiva entre HANPP e distancia de manchas urbanas. Os menores valores de HANPP foram obtidos em 1999 para todas as unidades de gerenciamento. As metricas da paisagem nao apresentaram correlacao significativa com HANPP, entretanto, verifica-se flutuacao dos valores entre os anos e entre as unidades, sendo que 1999 e as UGP- 7 (municipio de Luis Antonio) e UGP-11 (Santa Rita do Passa Quatro) registraram as metricas com valores que permitem inferir melhores condicoes para a conservacao da biodiversidade. Nessas unidades estao as duas unidades de conservacao de protecao integral da bacia hidrografica do Medio Rio Mogi-Guacu Superior. Como os indicadores utilizados neste trabalho mensuram principalmente a condicao das manchas e como estao espacializadas e a HANPP e eficaz na quantificacao da intervencao na paisagem como um todo, este estudo pode auxiliar na definicao dos fatores que podem interferir ou priorizar a ocupacao da terra, principalmente quando se destina a praticas agricolas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente trabalho teve o objetivo testar se a composição isotópica de carbono e nitrogênio (δ13C e δ15N) do perifíton, do material orgânico particulado e das algas filamentosas acompanha o gradiente de impacto antropogênico presente na Bacia Hidrográfica Guapi-Macacu, no estado do Rio de Janeiro. O gradiente de impacto nesta área é formado pelo desmatamento da vegetação ripária, atividades agropecuárias e urbanização. Os valores de δ13C dos componentes estudados não acompanharam o impacto presente nas microbacias dos pontos estudados. Apenas o δ15N do perifíton e das algas filamentosas acompanharam o impacto. Seus valores aumentam com o aumento do impacto mostrando que assimilam o material proveniente de fontes antropogênicas como esgoto e fertilizantes. O δ15N do perifíton mostrou-se muito sensível às mudanças da paisagem do entorno do rio presentes na região. Assim, a composição isotópica do nitrogênio do perifíton pode ser uma importante ferramenta para aplicação de monitoramento e recuperação da integridade de sistemas aquáticos da região / We investigate if isotopic composition of streams system components can respond to anthropogenic alterations in a river landscape. In recent years environmental managers have sought biomonitoring tools that reflect ecosystem functioning as well as correlating sensitively with impacts. Stable isotope ratios of carbon and nitrogen relate to food webs and nutrient cycling as well as to potential sources of pollution. In this study we tested if the stable isotopic composition of carbon and nitrogen (δ13C and δ15N) of periphyton, fine particulate organic matter and filamentous algae responded to anthropogenic impacts in the Hydrologic Basin of Guapi-Macacu, close to Rio de Janeiro city, Brazil. The anthropogenic impacts were riparian deforestation, agriculture, pasture and urban occupation. We quantified these using satellite imagery and measurement of water chemistry. The δ13C values of periphyton, FPOM and algae did not respond to anthropogenic alteration. δ15N values of periphyton and of filamentous algae increased with landscape alteration. This is probably because these compnents assimilate enriched anthropogenic inputs such as sewage and fertilizers. δ15N of periphyton was very sensitive to small changes in landuse and was linearly related to percent alteration. We suggest that it can be a powerful tool for monitoring and restoration programs of this region.

Transformações nas condições de vida da Terra fazem parte da nossa história evolutiva. Atualmente, as ações humanas provocam impactos tão intensos que já se considera que estamos marcando uma nova era geológica, o Antropoceno. As alterações globais de origem antropogênica estão relacionadas ao nosso modo de vida moderno e modelo de consumo, assim como ao crescimento demográfico, econômico, agropecuário, industrial que tem demanda crescente por recursos. Todos esses fatores apresentam potenciais efeitos comprometedores às funções ecossistêmicas e dos bens e serviços ambientais. Neste contexto, os sistemas aquáticos continentais, são significativamente impactados pela construção de barragens. As represas envolvem inúmeras transformações ambientais e ecológicas, sociais e econômicas. Já as regiões do seu entorno podem ser beneficiadas com a utilização das águas represadas. Entender a dinâmica da cobertura e uso do solo e analisar se há a abertura de oportunidade para o desenvolvimento de novas atividades econômicas, aproximam a compreensão dos seus impactos como base para a gestão desses ambientes. O objetivo geral desse trabalho foi analisar a influência das Usinas Hidrelétricas Canoas I e II nos municípios do seu entorno, a partir da analise espaço-temporal das mudanças no uso e cobertura do solo e das dinâmicas socioeconômicas relacionadas ao desenvolvimento das atividades de piscicultura. Os resultados obtidos caracterizam as atividades agropastoris da região como a maior força das dinâmicas ambientais e socioeconômicas. A extrema fragmentação da vegetação nativa é a mais importante consequência ecológica desse processo. Já em termos sociais e econômicos às mudanças no perfil da agricultura geraram a urbanização e o exôdo rural, marginalizando pequenos agricultores. A construção dos barramentos de Canoas I e II teve influência na composição da paisagem após a perda, principalmente de terras agrícolas e coincidiu com o aumento das áreas de urbanização, associada a um aumento da área dos fragmentos da cobertura vegetal nativa e um melhora no índice de proximidade, indicando maior conexão entre os mesmos. Para os entrevistados na pesquisa os reservatórios representam uma oportunidade de desenvolvimento da piscicultura, que já desperta interesse na população como a atividade econômica. Mas, há dificuldades a serem superadas para que se concretizem as expectativas de aproveitamento das águas represadas. / Transformations in Earth life conditions are part of our evolutionary history. Currently human activities result in impacts of such magnitude that it has been proposed and widely accepted that we are entering a new geologic era, the Anthropocene. Human induced global changes are related to our modern way of life and the consumption model, as well as to demographic, economic, agricultural and industrial growth, that have an increasing resources demand. All these factors have potential compromising effects on ecosystems functions and good and services that they provide. Furthermore, fresh water ecosystems are highly impacted by river dams. These impoundments involve innumerous environmental and ecological, social and economic transformations, while surrounding areas can benefit from its water use. Understand the land use and cover dynamic and analyze if there are opportunities for new economic activities level the comprehension of their impacts for further environmental management. The overall objective of this study was to analyze the Hydroelectric Power Canoas I and II influence on the watershed counties, by a couple analysis of the spatial and temporal land use changes and the related socio-economic dynamic related to fish farming activities development. Our results show that agriculture and cattle ragging are the main driver of environmental and socio-economic behavior. An extreme native vegetation fragmentation was the most important ecological consequence of this process. In term of social and economic aspects, changes in the agricultural profile lead to an urbanization and rural exodus, marginalizing small framers. The constructions of Canoas I and II dams resulted in losses of agricultural lands, which was associated with an urban sprawl and an area increase of native vegetation patches and proximity index, indicating that they became more connected. For the interviewed local people. The dams represent an opportunity for fish farm developing, since it arouses interest in the population as an economic activity. However, there are difficulties to be overcame to meet the expectation of the impounded waters use.

O Brasil é um país de grande extensão territorial, dividido pelo IBGE em cinco regiões. Sua ocupação espacial desordenada vem, desde o inicio da colonização até os dias atuais, apresentando graves problemas ambientais que se agravaram devido ao rápido aumento da extensão de terras ocupadas sem um planejamento correto. A crescente pressão para a preservação dos recursos naturais tem demandado por estudos e planejamentos integrados. O presente trabalho busca caracterizar os municípios brasileiros a partir de índices de solos, índices de clima e dados sócio-econômicos. Para isso, foi construído um banco de dados de solos a partir da digitalização de um conjunto de atributos de solos do Projeto RADAM Brasil e Levantamentos Nacionais de Solos. Esses atributos foram profundidade do solo, drenagem, argila, matéria orgânica, CTC, m% e V% transformados em índices que variaram de 1 a 10, conforme o grau de importância em relação às características usadas. Um banco de dados de índices de clima, obtida a partir dos dados de 837 estações climáticas do Brasil, com os dados de temperatura, precipitação e radiação mensais para geração do Índice de Temperatura e Radiação (ITR) e do Índice de Temperatura e Precipitação (ITW). Esses índices, que variaram de 0 a 10, foram determinados para culturas anuais e perenes. Foi também utilizada uma base de dados sócio-econômicos obtidos do Censo Agropecuário de 1995/1996 do IBGE, além de outros levantamentos censitários. As bases de dados de solos e clima foram transportadas para a malha municipal brasileira de 1997 (IBGE) por operações de geoprocessamento, resultando em uma base georreferenciada edafoclimática que, relacionada aos dados sócio-econômicos, permitiu estudar a complexidade dos municípios brasileiros. A utilização dos métodos estatísticos multivariados, permitiu identificar relações entre o desenvolvimento sócio-econômico do município e seus recursos edafoclimáticos (interações entre solos e climas), nas cinco regiões brasileiras. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciaram que o banco de dados dos índices de solo e clima, acoplado a um Sistema de Informações Geográficas, constitui-se numa ferramenta adequada para uso na elaboração de diagnóstico em um planejamento de aptidão ao uso da terra. Os resultados obtidos através do estudo utilizando geoprocessamento resultaram em uma base de dados geográficos de solos e clima que, relacionados aos dados sócio-econômicos, possibilitaram uma visão global das características dos municípios por região do Brasil, podendo, assim, auxiliar a implementação de políticas de desenvolvimento mais coerentes para o setor primário. Dentre as técnicas de análise multivariada, a análise de agrupamento permitiu reduzir-se o número de municípios por similaridade e por região, enquanto a análise fatorial influenciou, em maior ou menor grau, na caracterização dos municípios. A análise de correlação canônica permitiu observar que os conjuntos de variáveis considerados são dependentes. Entretanto, as técnicas de análise fatorial e correlação canônica aplicadas aos dados não permitiram muitas generalizações. Provavelmente estes métodos não correspondem à maneira pela qual as condições naturais se relacionam com o desenvolvimento. As razões de cada grupo, o significado de cada fator e correlação, no entanto, só podem ser determinados em outra escala de trabalho, considerando as especificidades e a história local. / Brazil is a large territorial country, divided by into five regions (from IBGE data) that show a disordered spatial occupation, an increasing problem existing since the early days of its colonization. The pressure for preservation of the natural resources demands profound studies and integrated planning related to specific data, environmental factors and social-economical aspects. Correct decisions need the support of studies and planning based on trustful information. The aim of this study was to characterize the Brazilian territory from soil, climate and social-economical data and indexes. A digital database was built from a digitalization of soil attributes, collected from samples analyzed in laboratory and field observations, available from years 1970 to 1986. These attributes were converted to scores varying from 1 to 10, depending on the characteristic importance. The climate indexes (ITR and ITW) were obtained from a digital climate database according to converted scores varying from 0 to 10, determined to both annual and perennial crops. A social-economical database was also used and integrated by geoprocessing tools and procedures. The soil and climate databases were transported to the municipal polygons using geoprocessing. This procedure allowed the study of the counties complexities based on a set of soil, climate and social-economical variables. The multivariate statistics methods applied permitted the identification of municipalities social-economical aspects and environmental resources relationships. The results showed that soil and climate database stands for a suitable tool in the diagnostic and planning of soil use. The results also showed a national sight of regional characteristics, an important help for establishment of most development policy actions. Among multivariate statistics methods, cluster analysis decreased counties number by similarity and by region. Factor analysis influenced in municipalities characterization and canonical correlation analysis showed that variable sets were dependent. Nevertheless, canonical correlation and factor analysis did not permit generalizations, mainly when they are not related to development. It is necessary to use another work scale that considers local history and specificities.

A atividade de mudança do uso da terra na Amazônia vem sendo apontada como principal fonte de CO2 para a atmosfera em função das emissões de C e N provenientes do solo. A prática de manejo adotada pode influenciar significativamente nos estoques de C e N do solo funcionando como dreno ou fonte de C e N para a atmosfera. Além disso, podem ser alterados: a fertilidade e a densidade do solo bem como as frações e a origem da MOS. Com o objetivo de avaliar o impacto das mudanças de uso da terra na região leste da Amazônia foram coletadas amostras de terra nos principais usos da terra na região de Santarém-PA, em três profundidades: 0-10, 10-20 e 20-30 cm. Através das amostras foi realizada a caracterização físico-química das áreas e foram determinados os teores de C e N do solo e os isótopos ? 13C e ? 15N com a finalidade de quantificar os estoques de C e N do solo e avaliar a dinâmica e origem da MOS. Para um subconjunto de amostras foi realizado o fracionamento físico da MOS e a determinação do C da biomassa microbiana para compreender como a mudança de uso da terra interferiu nessas frações. Somado a essas determinações foi realizada a estimativa dos fatores de emissão com base na metodologia descrita pelo IPCC. Através da caracterização físicoquímica as áreas de estudo são caracterizadas por solos argilosos a muito argilosos. Os maiores valores de pH, macronutrientes, CTC, SB e V% foram observados nas áreas de agricultura (AGR) sugerindo que a utilização de práticas como adubação e calagem, são capazes de alterar os padrões de fertilidade do solo na Amazônia, aumentando seus índices de fertilidade. Para os estoques de C e N pode-se dizer que a mudança de uso da terra na região estudada está contribuindo para as perdas de C e N do solo, principalmente quando a conversão é realizada para áreas de agricultura (AGR) e pastagem (PA) sendo que os estoques de C observados na camada de 0-30 cm nessas áreas foram 49,21 Mg C ha-1 (PA) e 48,60 Mg C ha-1 (AGR). O maior valor de ? 13C foi encontrado nas áreas de pastagens, -25,08?, sugerindo que para as áreas de PA existe diluição isotópica e que parte do C do solo ainda é remanescente da floresta. As frações da MOS apresentaram alterações na quantidade de C e na proporção das frações leve e oclusa, principalmente nos usos AGR e PA. A fração lábil da MOS (C da biomassa microbiana) também apresentou grande diferença entre os usos FLO e AGR (526,21 e 296,78 ?g g-1de solo seco), indicando que a AGR foi o uso que mais alterou os estoques de C e N do solo e também as frações da MOS. Os fatores de emissão calculados confirmam todos os resultados observados em relação a conversão de FLO para AGR, sendo que para esse uso o fator de emissão foi de 0,93 ± 0,033, sendo então o uso que mais emitiu C. Com base nos resultados conclui-se que a introdução de áreas agrícolas na região de Santarém, é a principal causa de perda de C e N do solo e consequentemente é o uso que mais contribui com as emissões de gases do efeito estufa. / The land use change in the Brazilian Amazon has been identified as the main source of CO2 to the atmosphere due to emissions of soil carbon and nitrogenl. The management practice adopted can strongly influence the soil C and N stocks and may works like a sink or source of C and N to the atmosphere. Furthermore, can be changed: the soil fertility and bulk density as well as the SOM fractions and C source of the SOM. With the objective of evaluate the impact of the land use change in eastern Amazonia soil samples were collected in the main land uses in Santarém region, Para State of Brazil, at three depths: 0-10, 10-20 and 20-30 cm. Through the samples was performed the physicochemical characterization of the areas and were determined the soil C and N contents as well the isotopes ? 13C and ? 15N in order to quantify the soil C and N stocks and understand the SOM dynamics and evaluate the SOM origin. For a subset of samples were performed the physical fractionation of SOM and the determination of microbial biomass C to understand how the land use change may interfere in these fractions. Added to these determinations were estimated the emission factors based on the methodology described by the IPCC. Through the physicochemical characterization study areas can be characterized as a clayey loamy soils. The highest values of pH, macronutrients, CEC , sum of bases and base saturation were observed in croplands (CP), suggesting that the use of practices such as fertilization and liming are able to change the soil fertility patterns in the Amazon, increasing their fertility. For C and N stocks can be said that the land use change in the study area is contributing to the loss of soil C and N, especially when the conversion is done for croplands (CP) and grasslands (GS) areas and the value observed for soil C stocks in the 0-30 cm layer in these areas were 49.21 Mg C ha-1 (GS) and 48.60 Mg C ha-1 (CP). The highest ? 13C value was found in GS, -25.08 ?, suggesting that for these areas is occurring an isotope dilution and that part of the soil C is still remaining from forest. The SOM fractions showed changes in the amount of C and in the proportion of light and occluded fractions, especially in the uses CP and GS. The labile SOM fractions (microbial biomass) also showed a large difference between the UF and CP uses (526.21 and 296.78 mg g-1 of dry soil), indicating that CP affects the soil C and N stocks and also the SOM fractions. The emission factors calculated confirm all results observed for the conversion of UF for CP, and for this use the emission factor was 0.93 ± 0.033, and then this was the use that emitted more C. Based on the results we conclude that the introduction of croplands in Santarem region is the main cause of soil C and N loss and consequently contributes more to the greenhouse gases emission.

Made available in DSpace on 2014-07-29T12:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto Prado Morais Tese Doutorado.pdf: 1346460 bytes, checksum: 7a4d11cce03206de064b40ceb41748dd (MD5) Previous issue date: 2006-05-29 / The Araguaia River is the most important fluvial system of South America. With an area of 380.000Km², it´s includes two phytogeography regions that have a good part of planet biodiversity: Cerrado, in the south, and Amazonia Forest, in the north of Brazil. The high level of Cerrado ecosystem destruction and changes in the land using, after 1965, promoted an intense sedimentation in fluvial system. This study is about the channel of Araguaia river, in a 580 km extension, between the city of Barra do Garças (MT) and the confluence of Cristalino and Araguaia Rivers. The multidisciplinary approach of this study has as aim analyze the channel geomorphic and middle reach alluvial plains processes causing environmental changes to the channel morphology and to vegetation succession, done by the erosive and sedimentary processes in the channel. The quantitative data were obtained through maps, air photographs and topographic charts from Landsat 1 MMS (1975) and Landsat 5 TM (1998). Using geoprocessing recourses were done areal reports of erosive and sedimentary plans and were applied mathematics equations to estimate sediments bulk and mass remobilized and stored in fluvial system. Were obtained also socioeconomics information about the Araguaia River basin area in Goiás, during the decades of 1960 and 2000, the cities of this same basin s GDP, the cattle growing statistics, vegetation and deforestation areas. The physical and socioeconomic data showed a correlation between the emergence of geomorphologic processes that had modified the channel, with the growth and development socioeconomics activities. The gotten results had disclosed that between 1965 and 1975, few changes had occurred in the fluvial channel. After 1975, a sped up erosion process of the channel edges and of islands has beginning, mobilizing the sediments, the bigger vegetation, as arboreal and bush arboreal type, that are associates to the oldest units of alluvial plain. With greater arrives of sediments that had entered in the channel, from the edges and the islands erosion, before steady, and in bigger degree, through the tributaries that drain the contribution basin area, modified for the use of the land (cattle and agriculture), the excess of sediments intensified the lateral sedimentation and the formation of bars of the central type, increasing the interlacement of the channel and, therefore, its morphology. It was estimated that between 1965 and 1998, about 233 million tons of sediments had been stored in the fluvial channel of Araguaia river. In the new sedimentation areas it was developed herbaceous vegetation adapted to the sandy surfaces. It was evident that it is occurring, in the plain, the substitution of a bigger vegetation, with bigger floristic diversity, for a grassy vegetation of the type herbaceous, associates to the formation of a geomorphologic unit younger and unstable to the erosive and sedimentary processes, because of the hydrologic channel behavior. This fact probably will bring consequences to the diverse biological processes associates to all alluvial plain. In one another approach, throughout the historical period of the analysis, was verified that as they increased the percentages of Cerrado natural vegetation areas in the area of the basin converted into agricultural areas and of cultivated pastures, the GDP of the cities also increased. The correlation between deforested areas, growth of the GDP, volume and mass of sediments stored in the fluvial system and increase of arenaceous bars in the channel resulted absolutely in satisfactory evidences in inferring that the economic growth of the region is in a relation of direct dependence with the changes in the use of the land of the Cerrado areas, and its ambient implications in the processes of morphologic changes in the Araguaia River channel and plain / A bacia do rio Araguaia é um dos sistemas fluviais mais importantes da América do Sul. Com uma área de 380.000 km2, inclui duas regiões fitogeográficas que concentram boa parte da biodiversidade do planeta: o Cerrado ao sul e Floresta Amazônica ao norte. O alto grau de destruição do bioma Cerrado e mudanças no uso da terra em larga escala, para a expansão das atividades agropecuárias, a partir de 1965, resultaram em um maior aporte de sedimentos no sistema fluvial. O estudo abrange o trecho médio do rio Araguaia localizado entre a cidade de Barra de Garças (MT) e a confluência do rio Cristalino com o rio Araguaia junto à Ilha do Bananal, correspondendo a 580 km de extensão. A abordagem multidisciplinar do estudo teve como objetivo, analisar os processos geomórficos do canal e da planície aluvial do médio rio Araguaia, que resultaram em mudanças ambientais para a morfologia do canal e consequentemente na dinâmica de sucessão vegetacional, desencadeadas por variáveis de transformação associadas aos processos erosivos e sedimentares no canal. Os dados quantitativos dos elementos morfológicos, processos erosivos e sedimentares do canal e da planície aluvial foram obtidos através de mapeamentos com o uso de cartas planialtimétricas, fotografias aéreas USAF (1965), imagens de satélite Landsat 1 MSS (1975) e Landsat 5 TM (1998). Utilizando os recursos de geoprocessamento, foram gerados relatórios areais das superfícies erodidas e sedimentadas e aplicadas equações matemáticas para estimar volume e massa dos sedimentos remobilizados e armazenados no sistema fluvial. Além dos dados geomorfológicos, foram obtidas informações socioeconômicas da área da bacia do Araguaia no Estado de Goiás, entre as décadas de 1960 e 2000, como o PIB (Produto Interno Bruto) dos municípios inseridos na bacia, estatísticas do crescimento do rebanho bovino e dados da área da cobertura vegetal de Cerrado e desmatamento. Interrelacioanando os dados físicos e socioeconômicos foi possível obter uma correlação entre o desencadeamento dos processos geomorfológicos que alteram o canal e o crescimento e desenvolvimento das atividades socioeconômicas. Os resultados revelaram que entre 1965 e 1975 poucas mudanças morfológicas ocorreram no canal fluvial. A partir de 1975, tem início um processo acelerado de erosão das margens do canal e de ilhas, remobilizando além dos sedimentos, a vegetação de maior porte, como as do tipo arbórea e arbustivo-arbórea, que estão associadas às unidades mais velhas da planície aluvial. Com um maior aporte de sedimentos que entraram no canal, a partir da erosão das margens e das ilhas, antes estáveis, e em maior grau, através dos afluentes que drenam a área de contribuição da bacia, alteradas pelo uso da terra (agricultura e pecuária), o excesso de sedimentos intensificou a sedimentação lateral e a formação de barras do tipo centrais, aumentando o entrelaçamento do canal e, portanto, sua morfologia. Estimouse que entre 1965 e 1998 cerca de 233 milhões de toneladas de sedimentos ficou armazenado no canal fluvial do rio Araguaia no trecho de estudo. Nas novas áreas de sedimentação, desenvolveu uma vegetação herbácea adaptada às superfícies arenosas. Ficou evidente que vem ocorrendo na planície a substituição de uma vegetação de maior porte, com maior diversidade florística, por uma vegetação de gramíneas do tipo herbáceas, associadas à formação de uma unidade geomorfológica mais jovem e instável, aos processos erosivos e sedimentares, devido ao comportamento hidrológico do canal. Este fato, provavelmente trará consequências a diversos processos biológicos associados à planície aluvial. Em outra abordagem, ao longo do período histórico da análise, verificou-se que à medida que aumentavam as porcentagens de áreas de vegetação natural de Cerrado convertidas em áreas agrícolas e de pastagens cultivadas, o PIB dos municípios apresentava crescimento. A correlação entre áreas desmatadas, crescimento do PIB, volume e massa de sedimentos armazenados no sistema fluvial e aumento de barras arenosas no canal resultaram em evidências absolutamente satisfatórias em inferir que o crescimento econômico da região encontra-se numa relação de dependência direta com as mudanças no uso da terra das áreas de Cerrado, e suas implicações ambientais nos processos de mudanças morfológicas no canal e na planície aluvial do rio Araguaia

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Este estudo teve como objetivo compreender como diferentes histórias de uso da terra afetam a composição funcional e a diversidade das florestas urbanas e quão funcionalmente vulneráveis são essas florestas a futuros distúrbios. Utilizamos dados de nove florestas urbanas com diferentes históricos de uso da terra (HUT), agrupadas em três categorias de intensidade com três florestas em cada: desnudamento do solo (alta intensidade de HUT), cultivo (intensidade média de HUT) e sem histórico de uso da terra (baixa intensidade de HUT) e de três florestas maduras não urbanas (controle), para fins de comparação, todas situadas na Floresta Atlântica Brasileira. Abordamos duas questões: (i) em que medida as florestas urbanas com diferentes históricos de uso da terra diferem na composição e diversidade funcional e (ii) qual é a consequência do histórico de uso da terra na resistência e resiliência funcional das florestas urbanas? A primeira pergunta foi respondida através da categorização de espécies em grupos funcionais e pelos índices de riqueza funcional e dispersão; e a segunda através de uma análise de resistência, baseada em redundância funcional, e uma análise de resiliência, baseada na diversidade de resposta de espécies. Como prevemos, as florestas urbanas mostraram alterações na composição funcional, independente do histórico de uso. No entanto, efeitos negativos sobre a quantidade e diversidade funcional foram apenas encontrados em florestas com uso prévio da terra mais intenso (desnudamento do solo e cultivo). Apenas as florestas urbanas com histórico de uso da terra tiveram reduções significativas na redundância funcional e na diversidade de respostas das espécies. Surpreendentemente, as florestas urbanas sem histórico de uso da terra são capazes de manter altos níveis de diversidade e segurança funcional, semelhantes aos encontrados nas florestas não urbanas. Concluímos que, embora as florestas urbanas ainda possam servir como reservatórios de diversidade funcional e apresentar alguma segurança no fornecimento de suas funções diante de futuros distúrbios, a intensidade o uso prévio da terra é determinante para a redução, homogeneização e vulnerabilidade funcional dessas florestas. / Urbanisation is rapidly transforming our world and threatening the maintenance of ecosystem functions as biodiversity and primary production. This study aimed to understand how different land-use histories affect functional composition and diversity of urban forests and how functionally vulnerable are these forests to future disturbances. We used data from nine urban forests with different land-use histories (LUH) grouped in three intensity categories with three forests in each: soil denudation (high intensity LUH), cropland (medium intensity LUH) and without land use history (low intensity LUH) and from three non-urban mature forests (control), for comparison purposes, all situated in the Brazilian Atlantic forest. We addressed two questions: (i) to what extent do urban forests with different land-use histories differ in functional composition and diversity metrics?; and (ii) how functionally vulnerable are these forests to future disturbances? The first was answered from the species categorization into functional groups and by the functional richness and dispersion indices; and the second through a resistance analysis based on functional redundancy and a resilience analysis based on species response diversity. As we predict, urban forests showed differences in functional composition, regardless of the land use history. However, negative effects on the amount and diversity of functions were only related to the more intense previous land use (cropland and denudation LUH). Only urban forests with some land use history had significant reductions in functional redundancy and species response diversity. Surprisingly, urban forests without land use history are able to maintain high levels of functional diversity and safety, similar to those found in nonurban forests. We conclude that, although urban forests can still serve as reservoirs of functional diversity and may present some safety in the provision of their functions in the face of future disturbances, the intensity of land use history is determinant for the functional reduction, homogenization and vulnerability of these urban forests.

L’objectif de cette recherche est de comprendre comment des facteurs d’ordre social et environnemental ont influencé, en Amazonie brésilienne, le peuplement, l’appropriation et l’usage conjugué des ressouces naturelles, dans une région de transition entre des écosystèmes de plaines d’inondation et de terre ferme. L’approche adoptée est historique et ethnographique, afin d’examiner comment les relations de pouvoir et les pratiques sociales sont articulées au régime hydraulique de crues et d’étiages. Le lieu de l’étude est la région du Lago Grande do Curuai, dans la commune de Santarém (État du Pará), au croisement des communes d’Óbidos et Juruti. Je me suis interrogé sur de possibles continuités et ruptures entre les relations de pouvoir actuelles et celles de l’époque coloniale – relations qui influencent la circulation des hommes entre ces deux écosystèmes. Je conclue que les plaines d’inondation (várzeas) sont, aujourd’hui encore, contrôlées par des segments sociaux issus de l’élite locale, formés de propriétaires terriens et d’éleveurs de bovins. Ceux-ci ont construit leur pouvoir pendant la colonie portugaise et ont graditativement impulsé un mouvement vers des terres situées de plus en plus loin dans la terre ferme, avançant sur la forêt. Depuis 1950, l’élevage est la principale activité économique à l’origine de cette expansion, au moyen des pratiques liées à la transhumance du bétail. Parmi les facteurs qui induisent la circulation saisonnière entre la várzea et la terre ferme, la transhumance a reçu une attention particulière dans ce travail. Initialement réservée aux grands fazendeiros, cette pratique s’est popularisée dès les années 1970 parmi les différents profiles d’éleveurs, avec une intensification dans les années 1990. L’élevage repose sur trois pratiques locales qui favorisent la transumance : les « sociétés », les « permissions » et les locations de terrain (arrendamentos). Leur analyse conjointe m’a permis de montrer que les « sociétés » entre grands et petits éleveurs sont à l’origine de l’expansion de l’élevage. Cette activité va bien au-delà d’un « livret d’épargne » ; elle confère du prestige et une opportunité d’accéder régulièrement aux plaines d’inondation. Lors de la création, en 2005, d’un projet d’établissement agro-extractiviste – le PAE Lago Grande – afin de régulariser l’occupation foncière des populations régionales, seuls les terrains de terre ferme ont été intégrés dans la nouvelle unité territoriale. Ceux de várzea en ont été exclus. Les données disponibles permettent de montrer qu’au fond, la structure foncière n’a pas été modifiée. Dès lors, les relations de pouvoir historiquement inscrites dans ce paysage restent relativement inchangées. Enfin, la circulation des populations régionales entre ces deux écosystèmes ainsi que les pratiques de transhumance n’ont pas été prises en compte lors de la mise en œuvre des politiques de gestion territoriale en Amazonie. / The aim of this study is to understand the role of the social and environmental order influenced the peopling, land appropriation and the seasonal use of natural resources between floodplains (várzea) and firm land (terra firme) ecosystems in the Brazilian Amazon. I follow an historical and ethnographical approach to examine how social practices and the local power relations influenced the interrelated dynamic between social life and water movements (floods and droughts). The study area is Lago Grande, located in the city of Santarem, Pará State bordering the towns of Óbidos and Juruti. The main question is to investigate if power relations among social groups established and inherited during the colonial living in Lago Grande region are still operating in current times, and how this situation affects the control of transhumance between várzea and terra firme ecosystems. I conclude that the Amazon floodplains are still controlled by local elites, represented by land and livestock owners. The local elite established their socio-political power during colonial times, dominating an increasing process of entering from várzea to terra firme areas (i.e. deforestation). Since 1950, the main economical activity responsible for the expansion of land use from várzea to terra firme was cattle raising through transhumance between both ecosystems. Transumance has received a specific attention in this study, for it is among the main factors encouraging the circulation of local population between várzea and terra firme environments. From 1970’s, large farmers started the transhumance which was later followed by smaller farmers, and intensified through the 1990’s. Cattle ranching builds on three local practices which promote transhumance: “societies”, “permissions” and land rentals (arrendamentos). A joint analysis allowed me to demonstrate that “societies” between large and small farmers sustain the cattle ranching growth. This activity is lucrative and bestows prestige and opportunities to access the floodplains more regularly. In 2005, an Agro-extractivist Settlement was created (PAE Lago Grande) to favor land distribution and better economical opportunities among local populations. Though, the territorial unit included terra firme but not the areas of the várzea ecosystem, vital for the local economy part of the year. Additionally, the PAE also did not alter the land tenure, keeping the same historically constructed power structures it aimed to deconstruct. / O objetivo geral desta pesquisa foi compreender como fatores de ordem social e ambientalinfluenciaram o povoamento, a apropriação e o uso conjugado dos recursos naturais em umaregião de transição entre os ecossistemas de várzea e de terra firme na Amazônia brasileira.Adotei uma abordagem histórica e etnográfica para examinar como relações de poder e práticassociais mediaram a articulação da vida social ao regime de cheias e vazantes. A área eleita paraa realização da pesquisa foi a região do Lago Grande, localizada no município de Santarém-PA, na confluência com os municípios de Óbidos e Juruti. Questionei se seria possível, naatualidade, enxergar nas relações entre os segmentos sociais que coabitam a região do LagoGrande continuidades e rupturas com as relações de poder herdadas do período colonial e comotais relações poderiam estar intervindo na circulação humana entre os dois ecossistemas.Conclui-se que as várzeas ainda são controladas por segmentos das elites locais, formadas porproprietários de terras e gado. Estes fundaram seu poder no período colonial e lentamentecomandaram o processo de ampliação dos sistemas de uso da terra para os interiores da terrafirme. Desde 1950, a principal atividade econômica a impulsionar esta expansão tem sido apecuária, por meio da prática da transumância. Entre os diversos fatores que sustentam acirculação sazonal entre a várzea e a terra firme pela população local, a transumância recebeuatenção especial da pesquisa. Iniciada pelos grandes fazendeiros, a transumância se popularizouentre os diversos perfis de criadores a partir das décadas de 1970 e foi intensificada na décadade 1990. Três instituições comandam a atividade pecuária e logo sustentam a transumância: as“sociedades”, as permissões e os arrendamentos. Analisados em conjunto estes institutospermitiram que a pesquisa chegasse à conclusão de que as “sociedades” entre grandes epequenos criadores sustentam o crescimento da pecuária, atividade que muito mais do que umasimples poupança é sinônimo de prestígio e oportunidade de acesso regular a várzea. A criaçãode um projeto de assentamento agroextrativista em 2005, o PAE Lago Grande, anexou apenasa faixa de terra firme da região do Lago Grande, deixando as várzeas de fora. O PAE não anexouas várzeas e não alterou a estrutura fundiária em terra firme. Desta forma, pouco alterou asrelações de poder historicamente construídas. Por fim, considera-se que a circulação realizadaentre as populações regionais entre os dois ecossistemas, de maneira geral, e a transumância,em particular, não vem sendo levada em consideração nas políticas de ordenamento territorialna Amazônia.