A sociedade necessita de indicadores capazes de medir a susceptibilidade ao risco de degradação de um manancial de abastecimento público. O percentual de cobertura florestal de uma bacia hidrográfica pode ser utilizado como um dos indicativos na avaliação da qualidade de um manancial de abastecimento público. O custo do tratamento de águas provenientes de bacias hidrográficas com diferentes percentuais de cobertura florestal é um componente que pode subsidiar discussões sobre a importância da cobertura florestal em mananciais de abastecimento público, como recurso ambiental a ser priorizado pelo poder público e exigido pela sociedade, tendo em vista os benefícios econômicos e de minimização de riscos à saúde humana. O trabalho determinou os custos do tratamento da água proveniente de bacias hidrográficas com diversos percentuais de cobertura florestal através da análise das características operacionais de diversas Estações de Tratamento de Água (ETAs) e suas respectivas captações. Para seis dos sete sistemas e ETAs estudadas, o custo específico com produtos químicos na ETA eleva- se com a redução do percentual de cobertura florestal da bacia de abastecimento. Não se pretendeu situar e associar a localização das áreas de cobertura florestal a outros fatores como, por exemplo, a susceptibilidade do solo à erosão ou ao percentual de área florestada situada em APP’s. Considerando-se o enfoque do trabalho sobre a qualidade de mananciais de abastecimento público e a relevância do episódio de rejeição do rio Piracicaba no ano 2000 como principal manancial de abastecimento público do município de mesmo nome, em decorrência da perda de qualidade de suas águas, dos altos custos do tratamento e da impossibilidade de garantir água de consumo humano de qualidade , o trabalho teve por objetivo também analisar as perspectivas para a qualidade das águas do rio Corumbataí, novo manancial eleito para Piracicaba. Utilizou-se como recurso a análise de dados de caracterização física das bacias e sócio-econômica dos municípios das bacias dos rios Piracicaba e Corumbataí, e da qualidade das águas dos rios Piracicaba e Corumbataí. O estudo faz uma reflexão sobre o atual arranjo de instituições públicas, suas atribuições legais e ferramentas para a aplicação de leis e implementação de ações de planejamento regional nas bacias dos rios Corumbataí e Piracicaba. / The Society needs to be able to check when a water source for public supply is about to reach a degradation level. The percentage off forest covered in the watershed can be used as one of the indicators to measure the quality of a public water source. The cost of water treatment from different water supply areas containing different percentage of soil forest cover, is a component that can be brought into discussions about the importance of the forest cover in drinking water public supply areas, as an environmental natural resource, to be prioritized by the Authorities, and mandatory by the Society, heading to both economical benefits and the human health risks minimization. This work has determined the costs of water treatment from water supply areas with different percentages of natural forest cover, analysis of all operating data of all Treatment Water Stations (ETAs), as well as their water sources. For six out of seven studied systems and ETAs, the specific cost with chemical products in one ETA increases with the reduction of the known portion of rain forest for the watershed. Certainly this study was not intended to try to associate the forest location areas to other factors, as for example, the erosion soil characteristic or to the portion of forest cover, located in riparian areas. Considering the focus of this work about the public supply of drinking water and the recent episode of the Piracicaba river rejection as the main water supply for the Region in year 2000, because of the low level quality of its water, the high treatment costs, and the impossibility to make feasible to count on it to distribute good quality water, this work had also the purpose of analyzing the perspectives for the Corumbataí river, to be elected as the main source of water supply for Piracicaba. Socio-economic of all cities along the river basins of Piracicaba and Corumbataí has been studied. Besides the organization of all administrative offices in charge with the problem, their legal functions and possible available tools to plan and to work properly, has also been analyzed.

A sociedade necessita de indicadores capazes de medir a susceptibilidade ao risco de degradação de um manancial de abastecimento público. O percentual de cobertura florestal de uma bacia hidrográfica pode ser utilizado como um dos indicativos na avaliação da qualidade de um manancial de abastecimento público. O custo do tratamento de águas provenientes de bacias hidrográficas com diferentes percentuais de cobertura florestal é um componente que pode subsidiar discussões sobre a importância da cobertura florestal em mananciais de abastecimento público, como recurso ambiental a ser priorizado pelo poder público e exigido pela sociedade, tendo em vista os benefícios econômicos e de minimização de riscos à saúde humana. O trabalho determinou os custos do tratamento da água proveniente de bacias hidrográficas com diversos percentuais de cobertura florestal através da análise das características operacionais de diversas Estações de Tratamento de Água (ETAs) e suas respectivas captações. Para seis dos sete sistemas e ETAs estudadas, o custo específico com produtos químicos na ETA eleva- se com a redução do percentual de cobertura florestal da bacia de abastecimento. Não se pretendeu situar e associar a localização das áreas de cobertura florestal a outros fatores como, por exemplo, a susceptibilidade do solo à erosão ou ao percentual de área florestada situada em APP’s. Considerando-se o enfoque do trabalho sobre a qualidade de mananciais de abastecimento público e a relevância do episódio de rejeição do rio Piracicaba no ano 2000 como principal manancial de abastecimento público do município de mesmo nome, em decorrência da perda de qualidade de suas águas, dos altos custos do tratamento e da impossibilidade de garantir água de consumo humano de qualidade , o trabalho teve por objetivo também analisar as perspectivas para a qualidade das águas do rio Corumbataí, novo manancial eleito para Piracicaba. Utilizou-se como recurso a análise de dados de caracterização física das bacias e sócio-econômica dos municípios das bacias dos rios Piracicaba e Corumbataí, e da qualidade das águas dos rios Piracicaba e Corumbataí. O estudo faz uma reflexão sobre o atual arranjo de instituições públicas, suas atribuições legais e ferramentas para a aplicação de leis e implementação de ações de planejamento regional nas bacias dos rios Corumbataí e Piracicaba. / The Society needs to be able to check when a water source for public supply is about to reach a degradation level. The percentage off forest covered in the watershed can be used as one of the indicators to measure the quality of a public water source. The cost of water treatment from different water supply areas containing different percentage of soil forest cover, is a component that can be brought into discussions about the importance of the forest cover in drinking water public supply areas, as an environmental natural resource, to be prioritized by the Authorities, and mandatory by the Society, heading to both economical benefits and the human health risks minimization. This work has determined the costs of water treatment from water supply areas with different percentages of natural forest cover, analysis of all operating data of all Treatment Water Stations (ETAs), as well as their water sources. For six out of seven studied systems and ETAs, the specific cost with chemical products in one ETA increases with the reduction of the known portion of rain forest for the watershed. Certainly this study was not intended to try to associate the forest location areas to other factors, as for example, the erosion soil characteristic or to the portion of forest cover, located in riparian areas. Considering the focus of this work about the public supply of drinking water and the recent episode of the Piracicaba river rejection as the main water supply for the Region in year 2000, because of the low level quality of its water, the high treatment costs, and the impossibility to make feasible to count on it to distribute good quality water, this work had also the purpose of analyzing the perspectives for the Corumbataí river, to be elected as the main source of water supply for Piracicaba. Socio-economic of all cities along the river basins of Piracicaba and Corumbataí has been studied. Besides the organization of all administrative offices in charge with the problem, their legal functions and possible available tools to plan and to work properly, has also been analyzed.

A pesquisa teve como objetivo contribuir para a sustentabilidade das formas de uso dos solos na Amazônia central, avaliando a influência da cobertura vegetal nos teores de nutrientes na solução do solo, ou seja, nos teores de cátions, ânions e carbono orgânico dissolvido (COD). Tomou-se como referência uma floresta primária, para comparação com áreas degradada, de reflorestamento, e de floresta secundária. O estudo foi realizado nos municípios de Manaus e Presidente Figueiredo, AM. Em cada área foram instalados extratores de tensão, nas profundidades de 10, 20, 50, 100 e 150 cm, para as coletas de solução de solo para análise da fase inorgânica, e nas profundidades 20 e 100 cm, para a fase orgânica. A coleta de solo para análise química foi realizada nas mesmas profundidades utilizadas para as coletas de solução do solo da fase inorgânica. As coletas de solução do solo e a quantificação da água da chuva foram realizadas ao longo de um ano hidrológico, seguindo a sazonalidade do clima regional, durante os anos de 2002 e 2003. Após a coleta, filtragem e preservação, as amostras foram encaminhadas ao laboratório para a determinação das concentrações de cátions e ânions por cromatografia líquida (Equipamento Dionex, modelo DX500). As concentrações de COD foram determinadas por combustão, com detecção do CO2 gerado nesta por infra vermelho não-dispersivo (Equipamento Shimadzu, modelo TOC 5000A). A maioria dos solos foi classificada como latossolos, muito ácidos, intemperizados e com baixa disponibilidade de nutrientes. Dos cátions presentes na solução do solo observou-se a predominância sódica-potássica, com grande influência dos aportes atmosféricos. Em relação aos ânions, a predominância foi de bicarbonato e cloreto, com grande contribuição da atividade biológica nas concentrações de bicarbonato em áreas cobertas por vegetação, e do aporte atmosférico nas concentrações de cloreto nas áreas sem cobertura vegetal. A vegetação apresentou forte influência na dinâmica dos íons, principalmente para nitrogênio, fósforo, potássio e magnésio, que apresentam como principal fontes a reciclagem da matéria orgânica e a transprecipitação. Na área degradada ocorreu predominância de cloreto e sódio, elementos que apresentam como principal fonte de entrada a precipitação. Na floresta secundária e no reflorestamento observou-se sinais de recuperação, com níveis mais elevados de nutrientes do que observado na área degradada, com destaque para aumentos significativos de COD e nitrato. Não somente a vegetação afetou a dinâmica dos íons avaliados, mas também a textura do solo, acidez, profundidade e precipitação. Para o carbono orgânico dissolvido observou-se enriquecimento à 100 cm de profundidade, provavelmente em função dos menores teores de ferro e alumínio em profundidade no solo. Este aumento em profundidade pode estar indicando uma ligação entre os sistemas terrestre e aquático, na qual o primeiro funciona como possível exportador de carbono para o segundo. / The main objective of this study was to contribute for the sustainability of land use in the central Amazon, evaluating the influence of vegetation cover on nutrient concentrations in soil solution that is, on the amounts of cations, anions and dissolved organic carbon (DOC). Using a primary forest as reference, we compared these concentrations with those in a degraded area, in a reforestation and also in a secondary forest. The study was conducted in the counties of Manaus and Presidente Figueiredo. In each site we collected soil solution using tension lysimeters installed at the depths of 10, 20, 50, 100 and 150 cm for the inorganic phase and at 20 and 100 cm for the analysis of the organic phase. The soil itself was also collected at the same depths used for the study of the inorganic phase of soil solution, to determine its structure and chemical composition. Soil solution and precipitation were collected during a hydrological year, following the regional climate seasonality in the years of 2002 and 2003. After sampling, filtering and preserving in the field, soil solution samples were sent to the laboratory for the determination of cation and anion concentrations by liquid chromatography (Dionex, DX500) and DOC concentrations in a total organic carbon analyzer (Shimadzu, TOC5000A). Most of the soils were classified as Oxisols, very acid, highly weathered and with low nutrient availability. Sodium and potassium were the most predominant cations in soil solution, due to the influence of the atmospheric inputs. For anions, bicarbonate and chloride were showed the highest concentrations. At the sites covered with vegetation, biological activity played an important role in bicarbonate concentrations, as opposed to the site without vegetation, in which chloride was predominant, due to atmospheric inputs. There was a good correlation between vegetation cover and the dynamics of nitrogen, phosphorus, potassium and magnesium, all of which have as the main source recycling of organic matter recycling and throughfall. At the degraded area, chloride and sodium predominated, due to their main source, which is the precipitation. At the secondary forest and the reforestation there are indicators of the recovery of pristine conditions, whit higher levels of nutrients than those of the degraded area, specially significant increases in DOC and nitrate concentrations. Not only the vegetation influenced the dynamics of these nutrients in soil solution, but also soil texture, acidity, soil depth and precipitation. DOC, for example, showed significant increases in concentrations at 1m depths, probably due to the lowest iron and aluminum concentrations at these soil depths. This increase of DOC with depth may indicate an important connection between terrestrial and aquatic ecosystem, with the acting as an exporter of C to the rivers of the region.

Such research aimed to study the urban climate in the neighborhood Atalaia in the municipality of Aracaju, through the vertical integration process that is intensifying in the area. It appears as a neighborhood that has seen significant urban density, a fact that is reflected in the increased number of buildings and reduction in vegetation, leading to concrete surfaces. These changes are critical parameters of thermal contrasts found in the metropolises. The procedures adopted for the development of research were aerofotografias and satellite images provided by INPE and USGS / EROS to carry out the mapping of the evolution of the urban fabric of the neighborhood, to obtain the thermal images of the area and representation and analysis of albedo. Based on revised bibliography were the aims, general and specific routes, in order to analyze the process of urbanization of that neighborhood and its implications on urban climate behavior. To this end, it sought to evaluate the expansion of the urban fabric of the area under study, the shrinkage or expansion of the vegetation cover and albedo. As the study aimed to analyze the likely thermal contrasts in the neighborhood Atalaia, it was considered representative to work with the hottest months of the year, january, february or march and the coldest months, july or august. The time frame selected by the availability of data was restricted to the years 1984-2008-2015, having adopted the method of analysis Climate System Urban Monteiro, focusing on channel called Thermal Comfort. Thermodynamic components of integrative way we were treated with the interpretation of data obtained by correlating the use of land, rising internal temperatures in the urban environment decreased vegetation cover, checking how much vertical integration is influencing the thermal comfort of the neighborhood. According to the obtained data, we see an increase in temperature due to increased urban grid, reduction of green areas, the growth of vertical buildings and appearances of heat islands side of freshness of islands. The albedo analysis results show a correlation between the temperature values, and albedo, leaving clear that in areas where there was a temperature rise of the albedo values were less intense. And in exposed soils, there was also higher albedo compared to other types of use and occupation, and the resulting temperature lower than the constructed area. It is the conclusion to state that the process of urbanization, and verticalization, increased the population density next to the suppression of green areas has affected the local weather neighborhood Atalaia. / A referida pesquisa teve como objetivo principal estudar o clima urbano do bairro Atalaia no município de Aracaju, mediante o processo de verticalização que está se intensificando na área. Configura-se como um bairro que vem registrando expressivo adensamento urbano, fato que se reflete no aumento do número de construções e redução da vegetação, dando lugar a superfícies de concreto. Essas modificações são parâmetros determinantes dos contrastes térmicos encontrados nas metrópoles. Os procedimentos adotados para o desenvolvimento da investigação foram aerofotografias e imagens satélites fornecidas pelo INPE e USGS/EROS para a realização do mapeamento da evolução da malha urbana do bairro, para a obtenção das imagens termais da área e representação e análise do albedo. Com fundamento em bibliografia revisada, foram traçados os objetivos, geral e específicos, no sentido de analisar o processo de urbanização do referido bairro e suas implicações no comportamento do clima urbano. Para tanto, pretendeu-se avaliar a expansão da malha urbana da área em estudo, a retração ou expansão da cobertura vegetal e albedo. Como o trabalho buscou analisar os prováveis contrastes térmicos no bairro Atalaia, considerou-se representativo trabalhar com os meses mais quentes do ano, janeiro, fevereiro ou março e os meses mais frios, julho ou agosto. A escala temporal selecionada pela disponibilidade de dados restringiu-se aos anos de 1984-2008-2015, tendo sido adotado como método de análise o Sistema Clima Urbano de Monteiro, com foco no canal denominado Conforto Térmico. Foram tratados componentes termodinâmicos de forma integradora com a interpretação dos dados obtidos, correlacionando o uso do solo, a elevação das temperaturas internas no ambiente urbano a diminuição da cobertura vegetal, verificando o quanto a verticalização está influenciando no conforto térmico do bairro. De acordo com os dados obtidos, verificamos um aumento da temperatura devido ao aumento da malha urbana, diminuição das áreas verdes, o crescimento de edificações verticais e aparecimentos de ilhas de calor ao lado de ilhas de frescor. Os resultados da análise do albedo mostram uma correlação entre os valores de temperatura e albedo, deixando evidente que em áreas onde houve aumento de temperatura os valores de albedo foram menos intensos. E em solos expostos, houve também maior albedo em relação aos outros tipos de uso e ocupação do solo, e consequente temperatura inferior à da área construída. É de conclusão afirmar que o processo de urbanização, a verticalização, acrescidos pelo adensamento populacional ao lado da supressão de áreas verdes afetou o clima local do bairro Atalaia.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:52:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Jeander Oliveira Caetano.pdf: 1156626 bytes, checksum: c57accce2f7f7f942e8b9d04e2aba986 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Crop rotation and the increase in straw on the soil are among the main requirements for the implementation and maintenance of no-tillage in the Cerrado. The use of integrated crop and livestock production, coupled with the introduction of Brachiaria in agricultural areas has helped to maintain this coverage and increased amounts of plant species as alternatives to rotation. Thus, there is a need to evaluate these cover crops and forms of fertility management which are widely used by farmers in Brazil. The aim was to evaluate the effect of two forms of soil correction, four types of soil cover and four levels of KCl on production and nutrient content of aerial part dry biomass of soil cover types, the yield and content soybean leaf nutrient and chemical attributes of an Oxisol. The experimental was arranged in a randomized block design, with four replications, the field was laid out in 2x4x4 and arranged in strip-split plot design. Was evaluated the forms of soil correction initial total and annual installment (main plot), the types of soil cover Brachiaria brizantha, B. ruziziensis, sorghum crop residues and spontaneous vegetation (subplots) and the levels of KCl correspondents to 0 kg ha-1, 20 kg ha-1, 40 kg ha-1 e 60 kg ha-1 of K2O (subsubplots). On the soil, for the depths 0-20 cm and 20-40 cm analyzed the pH CaCl2, organic matter, exchangeable Ca, Mg, K and Al, H+Al and the contents of available P, Fe, Mn, Cu and Zn. In the leaves were determined N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu and Zn. Was collected dry biomass of soil cover and estimated soybean yield. The forms of soil correction initial total and annual installment not influence soybean yield. B. brizantha produces highest biomass, which occurs in the highest soybean yield. Potassium is the nutrient of greatest accumulation in leaf of B. brizantha and B. ruziziensis. The increasing levels of KCl do not affect the soybean yield. The soybean yield is more affected by the kind of cover crops than by the form of correction and levels of potassium. / A rotação de culturas, aliada à elevação de palhada sobre o solo, estão entre os principais requisitos para a implantação e manutenção do sistema plantio direto no Cerrado. O uso da integração lavoura-pecuária, aliada à introdução das braquiárias em áreas agrícolas, tem auxiliado a manutenção dessa cobertura e o aumento da quantidade de espécies de plantas como alternativas para rotação. Assim, ocorre a necessidade da avaliação dessas plantas de cobertura e das formas de manejo da fertilidade que são amplamente utilizadas pelos agricultores no Brasil. O objetivo foi avaliar o efeito de duas formas de correções de solo, quatro tipos de cobertura vegetal e quatro doses de KCl sobre a produção e teor de nutrientes da parte aérea da biomassa seca dos tipos de cobertura vegetal, a produtividade de grãos e teor de nutrientes foliares da soja e os atributos químicos de um Latossolo Vermelho. O delineamento foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, em parcelas subsubdivididas 2x4x4. Foi avaliada as formas de correção de solo total inicial e parcelada anual (parcela), os tipos de cobertura vegetal do solo Brachiaria brizantha, B. ruziziensis, restos culturais de sorgo e vegetação espontânea (subparcela) e as doses de KCl correspondentes a 0 kg ha-1, 20 kg ha-1, 40 kg ha-1 e 60 kg ha-1 de K2O (subsubparcela). No solo, para as camadas de 0-20 cm e de 20-40 cm, analisaram-se o pH CaCl2; a matéria orgânica; os teores de Ca, Mg, K e Al trocáveis; o H+Al e os teores disponíveis de P, Fe, Mn, Cu e Zn. Nas folhas analisaram-se N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu e Zn. Realizou-se a coleta da biomassa seca das coberturas e dos grãos da soja. As formas de correção total inicial e parcelada anual não influenciam o rendimento da soja. A B. brizantha produz a maior biomassa seca, sob a qual ocorre o maior rendimento de soja. O potássio é o nutriente de maior acúmulo foliar na B. brizantha e B. ruziziensis. A elevação das doses de KCl não tem influência sobre o rendimento da soja. O rendimento de grãos de soja é mais afetado pelo tipo de cobertura do solo do que pela forma de correção e dose de potássio.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-05-25T20:22:07Z No. of bitstreams: 2 Tese - Juliana Simião Ferreira - 2013.pdf: 2071806 bytes, checksum: 8202c30edb9d0103d57d3b98ce204f2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-05-26T14:46:31Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Juliana Simião Ferreira - 2013.pdf: 2071806 bytes, checksum: 8202c30edb9d0103d57d3b98ce204f2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T14:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Juliana Simião Ferreira - 2013.pdf: 2071806 bytes, checksum: 8202c30edb9d0103d57d3b98ce204f2c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2013-05-20 / Headwater streams biodiversity is very important to the maintenance of the biological integrity found in the whole hydrological basin. Therefore, understanding the processes generating and/or influencing biodiversity in such environments may contribute to future aquatic integrity monitoring programs and to the strategic planning for both species and community conservation found within the every stream networks. The main goals of the current study were to: i) identify landscape and spatial environmental predictors responsible for the structure of aquatic insects communities (Trichoptera); ii) identify which hierarchical scale within the hydrologic basins is responsible for the highest biodiversity variation, what may provide subsidies for future studies and planned conservation of lotic environments. In order to achieve such goals, we did different studies with specific objectives directed to (i) measure the contribution of environmental and spatial variables while determining species richness and composition within Trichoptera communities, separately considering species with wide and narrow spatial distribution; (ii) measure the influence of landscape attributes such as vegetation cover in different spatial scales on species richness and bet diversity, as well on the different trophic functional groups found within the Trichoptera community; (iii) evaluate the effects of nested headwater streams community structure embedded within superior hierarchical levels (e.g. microbasins, subbasins, and the whole catchment), as well as the effects of the environmental and spatial predictors on alpha, beta and gamaTrichoptera diversity considering different spatial scales. All studies were performed with a set of biological data sampled in 48 headwater streams within two hydrographic basins locate within the state of Goiás, Brazil, with different land use regimes. Within those streams, local environmental variables (physical-chemical variables and habtat integrity), landscape attributes (vegetation cover, and land use classification), and also the biological data regarding the Trichoptera insects were sampled. In the first study, we observed that compositional changes within the Trichoptera communities was determined by local processes, especially for genus with wider distribution, while the communities of those species with narrower distribution were probably structured by other factors not measured here. This study reinforces that the use of community deconstruction related to specific species attributes (e.g. spatial distribution) contributes to a better comprehension of the processes determining the metacommunities structure. In the second study, we verified that landscape attributes within the hydrologic basin, such as vegetation quality around the streamlet and vegetation cover up to 200m from the streamlet, are important predictors to the structure and functioning of Trichoptera communities. In the third study, results indicate that the variation in alpha, beta and gama diversities depend on the spatial scale considered and that the environmental degradation affects distinctly such patterns. We were able to verify that the structure of Trichoptera communities is determined by environmental factors, mainly in the local scales, such as water physical-chemical parameters and vegetation cover. Additionally, we observed that that the spatial scale within which the diversity is maximized is on catchment scale, reinforcing the need to increase the spatial scales considered in such studies in order to obtain a higher diversity for the Trichoptera in headwater streams. Finally, these studies confirm the vulnerability of Trichoptera communities to the variability on water quality and landscape changes, supporting the use of these organisms as indicators and reinforcing the need of conservation strategies which consider the aquatic diversity within each streamlet embedded in hydrologic basin elsewhere. / A diversidade biológica em riachos de cabeceira é muito importante para a manutenção da integridade de toda a bacia hidrográfica. Então, entender os processos que geram e/ou influenciam a diversidade nestes ambientes pode contribuir para futuros programas de monitoramento da integridade aquática e para o planejamento estratégico para a conservação de espécies e de comunidades das redes hidrográficas. O presente estudo teve por objetivo principal identificar os preditores ambientais locais, de paisagem e espaciais em múltiplas escalas responsáveis pela estruturação das comunidades de insetos aquáticos (Trichoptera). Além disso, objetivou verificar a escala hierárquica de bacias hidrográficas responsável pela maior variação da diversidade e desta forma, subsidiar futuros estudos e planejamento para conservação de ambientes lóticos. Para tanto, foramrealizados diferentes estudos com objetivos específicos direcionados a(i)medir a contribuição relativa de variáveis ambientais e espaciais na determinação da riqueza e composição taxonômica das comunidades de Trichoptera, considerando separadamente os táxons com distribuição ampla e restrita em riachos de nascente do bioma Cerrado, (ii)medir a influência dos atributos da paisagem como cobertura vegetal em diferentes escalas espaciais sobre a riqueza e diversidade beta, bem como sobre diferentes grupos tróficos funcionais da comunidade de Trichoptera, (iii) avaliar o efeito da estrutura aninhada de pequenos riachos de cabeceira inseridos dentro de níveis hierarquicamente superiores (microbacias, sub-bacias e bacias), bem como o efeito dos preditores ambientais e espaciais na diversidade alfa, beta e gama de insetos aquáticos. Todos os estudos foram realizados com o conjunto de dados amostrados em 48 riachos de nascente em duas bacias hidrográficas em Goiás, Brasil, com padrões de uso do solo distintos. Nestes riachos amostramos variáveis ambientais locais (físico-química e integridade de habitat) e de paisagem (índice de cobertura vegetal e uso do solo), assim como os insetos aquáticos da ordem Trichoptera.No primeiro estudo, observamos queamudança na composição das comunidades de Trichoptera foi determinada por processos locais, principalmente para os gêneros de distribuição mais ampla, enquanto os restritos provavelmente foram estruturados por outros fatores aqui não investigados. Este estudo reforça que o uso da abordagem de desconstrução da comunidade em função dos atributos das espécies contribui para uma melhor compreensão dos processos determinantes das metacomunidades. No segundo estudo, verificamos que as características da paisagem dentro da bacia de drenagem, como qualidade da mata em torno do riacho e da cobertura vegetal em escalas de até 200m do riacho, são importantes preditores da estrutura e funcionamento das comunidades de Trichoptera. No terceiro capítulo, os resultados indicam que a variação na diversidade alfa, beta e gama é dependente da escala espacial, e que o grau de degradação regional afeta distintamente estes padrões. Desta forma, podemos verificar que a estrutura das comunidades de Trichoptera é determinada por fatores ambientais, principalmente, na escala local, tanto as características da água como de cobertura vegetal. Além disso, observamos que a escala espacial em que a diversidade é maximizada é na escala de sub-bacia, reforçando a necessidade de ampliar as escalas espaciais para se obter a maior diversidade deste grupo em riachos de cabeceira. Por fim, estes trabalhos confirmam a vulnerabilidade das comunidades de Trichoptera à variações na qualidada de água e de modificações na paisagem como intensificação do uso do solo, o que suporta o uso destes como indicadores, além de reforçar a necessidade de estratégias para conservação que considere a diversidade aquática em riachos pertencentes a redes hidrográficas.

The work presented in this Doctoral Thesis has studied the temporal and spatial patterns of the most relevant soil parameters with special attention posed to soil biological and biochemical dynamics occurring at the studied soils in a very fragile area at Cap de Creus Peninsula, NE Spain. The main objective was to establish evidence of soil quality through the study of soil carbon dynamics (loss and storage) and their interactions with soil ecosystems. Soil environments were classified in terms of degree of soil quality, relating soil properties with plant cover species, especially along a sequence of agricultural abandonment where perturbations like wildfire and strong downpours often cause regressive dynamics in the natural succession of spontaneous vegetation and start erosion and degradation processes. At this regard, when fire occurrence is frequent, a quick drop down of all soil attributes was recorded leading to loss of biodiversity and, ultimately, desertification. / El treball de tesi doctoral ha estudiat els trets espacials i temporals de paràmetres mes rellevants del sòl, amb especial atenció en la dinàmica biològica i bioquímica que es dona en un àrea molt fràgil situada en la Península del Cap de Creus, NE Espanya. L’objectiu principal ha estat establir la qualitat dels sòls mitjançant l’estudi de la dinàmica del carboni (pèrdues i embornals) i la interacció amb l’ecosistema sòl. Els ambients estudiats s’han classificats en termes de qualitat del sòl, relacionant les seves propietats amb la coberta vegetal, especialment al llarg d’una seqüència d’abandonament agrícola on la presencia de pertorbacions com incendis o pluges causen sovint una dinàmica regressiva en la successió natural de la vegetació espontània i activen processos d’erosió i degradació. Tanmateix, en cas d’incendis freqüents, es registra un ràpid deteriorament de les propietats del sòl que provoca una pèrdua de biodiversitat i, mes tard, una desertificació.

The intensification of biofuel production causes negative impacts on soil quality, thus the soil requires adequate assessment to ascertain its quality status, however site-specific nature of results in literature requires independent soil property measurement and assessment depending on specific agroecosystem and management goals. Therefore, the main objective of this study was to investigate seasonal pattern of soil quality, soil water and thermal regimes and performance of sugarcane and tung crops at the experimental station of Soils Department, Federal University of Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. The sugarcane experiment (three seasons) was established in 2010 under no-tillage; no-tillage + compaction; conventional tillage and chiseling treatments in a randomized complete block design with three replications. In years 2011 and 2012, there was no soil disturbance; however residue mulching was imposed, giving split-plot design. The tung-based cropping system (two seasons, 2012-2014) was a randomized complete block design experiment with four replications. The treatments were: tung-crambe-sunflower/soybean + inorganic fertilizer; tung-crambe-sunflower/soybean + organic manure; tung-oats-peanut; and sole tung (control). Crambe and oats were planted in winter while sunflower (1st year)/soybean (2nd year) and peanut were planted in summer. Disturbed and undisturbed (using cores of known volume) soil samples were collected from soil layers 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm in sugarcane, and 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm in tung for the laboratory determination of soil quality indicators. There was field monitoring of soil water retention, matric potential and soil temperature and agronomic parameters measured include sugarcane yield and tung plant height. Minimum data set for soil quality assessment was made using principal component analysis and soil quality index was obtained using weighted additive method. The temporal patterns of soil water storage and temperature were evaluated using algorithms for time series data. Except for Ma in 0-10 cm layer of tillage plots, both tillage and residue mulching did not significantly affect (p<0.05) the soil quality indicators, overall soil quality, water retention and sugarcane yield. The degree of compaction was not enough to limit sugarcane growth. Residue retention significantly influenced temporal processes of soil temperature and state-time analysis was better than classical regression of time series analysis of soil water storage and temperature. Cropping system did not significantly influence (p<0.05) soil quality indicators, overall SQI and tung plant height, but significant influenced soil water retention. For the two experiments, there was no discernible trend in the seasonal values of soil hydro-physical variables and crop response. / A intensificação da produção de biocombustíveis pode prejudicar a qualidade do solo. Portanto, para evitar a degradação do solo é necessário monitorar periodicamente os atributos mais afetados pela atividade agrícola. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar o padrão sazonal da qualidade, da água e regimes térmicos do solo, bem como o desempenho das culturas da cana-de-açúcar e do tungue na estação experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil. Para isso foram avaliados dois experimentos. O experimento de cana-de-açúcar (três anos de cultivo) foi implantado em 2010 e os tratamentos foram: plantio direto; plantio direto com compactação adicional; preparo convencional e; escarificado, distribuídos em um delineamento de blocos casualizados com três repetições. Nos anos de 2011 e 2012, não houve revolvimento do solo, mas foi adicionada cobertura vegetal morta, designando um esquema de parcelas subdivididas. Para o sistema de cultivo do tungue (dois anos de cultivo, 2012-2014) foi utilizado um experimento de blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram: tungue-crambe-girassol / soja com fertilizantes inorgânicos; tungue-crambe-girassol / soja com adubação orgânica; tungue-aveia-amendoim; e tungue (controle). Crambe e aveia foram plantadas no inverno, enquanto girassol (1° ano) / soja (2º ano) e amendoim foram plantados no verão. Amostras de solo com estrutura alterada e preservada foram coletadas (usando cilindros com 57 mm de diâmetro e 40 mm de altura) nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm na cana-de-açúcar, e de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-80 cm no tungue para a determinação laboratorial dos indicadores de qualidade do solo. Houve o monitoramento á campo da temperatura, umidade potencial matricial da água no solo e parâmetros agronômicos incluindo a produtividade da cana-de-açúcar e altura da planta de tungue. Um conjunto mínimo de dados para a avaliação da qualidade do solo foi obtido através da análise de componentes principais e o índice de qualidade do solo foi obtido pelo método aditivo ponderado. Os padrões temporais de armazenamento de água do solo e a temperatura do solo foram avaliados utilizando algoritmos para dados de séries temporais. Exceto para a macroporosidade, na camada de 0-10 cm dos tratamentos com preparo do solo, o preparo e a cobertura de palha não afetaram significativamente (p <0,05) os indicadores de qualidade do solo, o índice de qualidade do solo, a retenção de água ou a produtividade de cana-de-açúcar. O grau de compactação não foi suficiente para limitar o crescimento da cana-de-açúcar. A permanência da palha na superfície influenciou significativamente os processos temporais de temperatura do solo e a análise temporal foi melhor do que a análise de regressão clássica para a análise das séries temporais de armazenamento de água e temperatura do solo. O sistema de cultivo não influenciou significativamente (p<0,05) os indicadores de qualidade do solo, o índice de qualidade do solo e a altura da planta, mas influenciou significativamente a retenção de água do solo. Nos dois experimentos, não houve nenhuma tendência clara nos valores sazonais de variáveis físico-hídricas do solo e na resposta da cultura.