Como forma temporária de uso do solo, a mineração requer planejar o futuro uso da área minerada de modo a deixar um legado positivo, por meio de engajamento com as partes interessadas e afetadas. Entretanto o processo de avaliação dos resultados da recuperação de áreas degradadas está quase sempre estritamente relacionado ao monitoramento de parâmetros biofísicos, sem avaliar o benefício social resultante. A característica integradora do conceito de serviços ecossistêmicos propicia avanços no planejamento e avaliação de resultados de programas de recuperação de áreas degradadas, ao demonstrar como a restauração das funções do ecossistema, induzida pela recuperação, pode melhorar o fornecimento de serviços, o que é refletido na qualidade de vida de seus beneficiários. O objetivo desta tese foi desenvolver um framework que permita incorporar o conceito de serviços ecossistêmicos ao processo de planejamento, implementação e monitoramento dos programas de recuperação de áreas degradadas pela mineração. Tal framework foi desenvolvido incialmente em língua inglesa e chamado de ESAR - Ecosystem Services Assessment for Rehabilitation. A metodologia geral da pesquisa é composta por quatro etapas sequenciais. A primeira foi a revisão da literatura e das boas práticas internacionais, quando foram levantadas informações para desenvolver uma versão preliminar do framework. Na segunda, o ESAR foi testado em duas minas de bauxita operadas pela empresa Alcoa, uma localizada na floresta Amazônica, Pará, Brasil e outra localizada na jarrah forest, na Austrália Ocidental. A terceira etapa objetivou realizar uma validação do ESAR segundo a perspectiva de profissionais da área de mineração. Finalmente, na quarta etapa o ESAR foi submetido à revisão de técnicos dos órgãos governamentais responsáveis pela regulação das minas de bauxita. Em síntese, os resultados dos testes de validação do ESAR demonstram que não se pode assumir que esforços de restauração ecológica automaticamente restauram a qualidade de vida da população afetada pela mineração, assim como a restauração da biodiversidade não necessariamente conduz à recuperação de benefícios sociais provenientes de um serviço ecossistêmico. Tanto os profissionais quanto os reguladores, brasileiros e australianos, acreditam que a análise de resultados requerida pelo ESAR é a etapa mais difícil de ser aplicada e não vem sendo praticada. Discute-se que o conceito de serviços ecossistêmicos facilita o envolvimento das partes interessadas e afetadas, desde que a coleta e análise de dados sejam planejadas e seus resultados sejam estruturados em um banco de dados integrado. A pesquisa leva a concluir que há valor em repensar ou reestruturar práticas de recuperação de áreas degradadas pela mineração de modo a acomodar o conceito de serviços ecossistêmicos ao longo de processos já estabelecidos, para que os benefícios sociais da recuperação sejam explicitamente demonstrados, facilitando a licença social para operar, bem como deixando um legado positivo pós-mineração. / Mining is a temporary land use hence companies are required to rehabilitate mined areas to ensure a positive legacy to society. Engaging with stakeholders is considered a good practice to support planning for post-mining land use. However, only biophysical indicators have been used to assess mine rehabilitation efforts, without an adequate evaluation of social outcomes. Ecosystem services assessment is a tool increasingly being used to understand the benefits that society obtains from ecosystems and is in many decision-making contexts. The integrative characteristic of the ecosystem services concept could advance planning and monitoring mine rehabilitation by translating biophysical outcomes into social benefits, and demonstrating how rehabilitation efforts could improve human well-being. This thesis developed a framework to incorporate the ecosystem services concept into the planning and monitoring process of mine rehabilitation. The framework was called ESAR - Ecosystem Services Assessment for Rehabilitation. The research was conducted in four phases. The first aimed at reviewing the literature and international best practices to develop the draft version of ESAR. In the second phase, ESAR was tested in two bauxite mines located in forest ecosystems, one in Brazil and another in Australia, both operated by the company Alcoa. The third phase aimed at validating ESAR by mining professionals from Brazil and Australia perspectives. In the last phase, government regulators of the two countries assessed ESAR. Overall the study demonstrates that meeting regulatory requirements for rehabilitation, as measured by ecological indicators, does not automatically correlate with acceptable social outcomes. Professionals and regulators see ESAR as an opportunity to engage stakeholders and demonstrate social benefits of mine rehabilitation. Both also affirmed that outcomes analysis of rehabilitation programmes is currently poorly done, and it is the most difficult step of ESAR. We argue that the ecosystem services concept facilitates stakeholders\' engagement and that a structured and integrated database is required to demonstrate beneficial outcomes. In conclusion, the research showed value in reframing mine rehabilitation practices to accommodate ecosystem services alongside the well-established ecological goals so as to explicitly demonstrate the social benefits of rehabilitation.

A restauração de áreas degradadas tem como objetivo a formação de um ambiente florestal e o restabelecimento das interações entre espécies vegetais e animais que auxiliam na manutenção das populações locais e a evolução da comunidade implantada. Atualmente, existe a preocupação com a qualidade das áreas restauradas no Estado de São Paulo nos últimos anos em relação à perda da diversidade biológica e ao estado de declínio em que se encontram, principalmente devido ao isolamento dessas áreas na paisagem. Considerando a contínua expansão econômica e a construção de obras que acarretam o corte legalizado de áreas naturais, a utilização dos recursos dessas áreas pode se tornar uma alternativa para a restauração de áreas degradadas através da obrigatoriedade de ações mitigadoras e compensatórias. A transferência de plântulas dessas áreas é uma técnica utilizada para a produção de mudas de elevada riqueza de espécies e formas de vida que podem ser utilizadas no enriquecimento de áreas em processo de restauração ou de florestas secundárias degradadas. O isolamento desses fragmentos dificulta a chegada de novas espécies na área, mesmo após a formação do dossel que propicia um ambiente adequado ao estabelecimento de guildas como as espécies de sub-bosque. Dessa forma, torna-se necessária a introdução assistida de novas espécies nessas áreas para o restabelecimento de interações ecológicas e auto-perpetuação da floresta. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes técnicas de enriquecimento em uma Floresta Estacional Semidecidual em processo de restauração. O estudo foi realizado em um fragmento localizado no município de Santa Bárbara dOeste, SP. Foram coletadas plântulas de uma área que seria legalmente suprimida e transferidas para o viveiro visando à produção de mudas. Posteriormente, mudas de vinte espécies foram plantadas no fragmento de Floresta Estacional Semidecidual e apresentaram elevadas taxas de sobrevivência. Nesta mesma área foi realizado o plantio de plântulas e mudas de espécies de subbosque produzidas em viveiro. Foram plantadas sete espécies de plântulas e dez espécies de mudas na entrelinha do plantio original que durante o período de avaliação apresentaram elevadas taxas de sobrevivência. Deste modo, esses resultados demonstram a viabilidade da técnica de transferência de plântulas da regeneração natural, do plantio de plântulas e mudas de espécies de sub-bosque visando o enriquecimento de áreas em processo de restauração. / The main objective of ecological restoration is to built a forested environment and reestablish plants and animals interactions, which promotes the maintenance of local populations and the development of the restored community. Nowadays, there is concern about the quality of restored forests in the São Paulo State (Brazil), regarding their biodiversity loss, related to the landscape isolation on which they are found. Considering the fact that economic expansion and building works result on legalized deforestation, the good use of these natural resources may consist on an interesting alternative to restoration ecology. Transplanting seedlings from these condemned areas is a technique that aims to gather high diversity of species and lifeforms that can be used to enhance diversity on restored sites or secondary forests. Isolation of forest remnants raise difficulties to the arrival of colonizing species, even after a canopy is formed and therefore a suitable environment for the establishment of guilds such as understorey species is available. For that matter it is necessary to assist the introduction of new species to these areas under reforestation process, reestablishing ecological interactions and forest self- maintenance. The main purpose of this study was to analyze different techniques of diversity enhancement of a Seasonal Semideciduous Forest under restoration process. The study was taken on a forest remnant located at Santa Barbara d\'Oeste (São Paulo State). Seedlings were transplanted from a site to be legally deforested and taken to a seedling nursery. Then, seedlings of 20 species were planted on a forest remnant and presented high survival rates. At this same site, seedlings produced under nursery conditions were planted; seven understorey species of young seedlings and ten understorey species of regular sized seedlings were transplanted to a restored forest and presented high survival rates during evaluation period. The results add evidence that transplanting seedlings from forest understorey and from nurseries is a feasible technique to enhance diversity on restoring forests.

A técnica da hidrossemeadura é comumente empregada como medida de recuperação de taludes gerados nos empreendimentos rodoviários, áreas degradadas pela mineração, aeroportos e hidrelétricas, utilizando gramíneas agressivas e leguminosas visando um rápido recobrimento do solo para conter a erosão. O uso de espécies arbustivo-arbóreas nativas na hidrossemeadura ainda é pouco estudado, destacando-se alguns trabalhos de desenvolvimento de equipamentos e escolha de espécies adequadas. Inserido neste contexto a proposta do trabalho foi testar a viabilidade da técnica da hidrossemeadura com espécies arbustivo-arbóreas nativas para preenchimento de áreas degradadas inseridas em uma matriz ainda com grande cobertura florestal remanescente, possibilitando o uso de uma baixa diversidade de espécies na hidrossemeadura, uma vez que o enriquecimento ocorreria naturalmente, com propágulos oriundos do entorno, se a condição do ambiente permitir a fixação desses propágulos. Para isto foram aplicados 14,88 kg de sementes em 2,64 ha de área, sendo 2,976 kg de cada uma das seguintes espécies arbustivo-arbóreas: Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Peltophorum dubium, Schinus terebinthifolius e Senna multijuga. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 2x5 com um tratamento adicional e com quatro repetições de cada bloco. Foram testadas cinco doses diferentes de sementes (Kg/ ha) e a influência do adubo químico (NPK) no momento da aplicação da hidrossemeadura no preenchimento da área. A dissertação foi dividida em dois capítulos, o primeiro referente à viabilidade da técnica da hidrossemeadura, tendo o segundo avaliado o sucesso de estabelecimento das espécies utilizadas. De maneira geral a técnica da hidrossemeadura apresentou-se viável para preenchimento das áreas, porém, estudos com espécies arbustivo-arbóreas são necessários para indicação das espécies mais adequadas. / Hydroseeding is a common practice on the restoration of slopes generated by road, airport and hydroelectric constructions or mining activities, and its usually applied with fast-growing grasses and legumes, aiming rapid soil recovery and erosion control. Hydroseeding of native tree species is scarce, except for few studies on equipment development and selection of adequate species. Within this context, this study aims to test the feasibility of native tree species on hydroseeding as a technique to recover degraded areas within a landscape where prevails forest remnants, which allows a low diversity on hydroseeding, once the enrichment of species may occur naturally through incoming propagules from forested neighbourhood. The native tree species evaluated by this study were: Cecropia pachystachya, Mimosa bimucronata, Peltophorum dubium, Schinus terebinthifolius and Senna multijuga. Five different quantities of seeds (Kg/ ha) and the influence of chemical manure (NPK) during application were tested. It was a 2x5 factorial experiment folowing the randomized block design and with an additional control treatment (without hydroseeding nor chemical manure). Dissertation is presented on two chapters: the first one refers to the native tree species´ hydroseeding feasibility and the second evaluates the establishment success of these species. As an overall conclusion hydroseeding is feasible and effective to recover degraded areas, although further studies are needed to indicate the most suitable native tree species for this technique.

A gestão do processo de recuperação de uma área degradada pela mineração consiste em três etapas principais: planejamento; implementação das medidas de correção ou prevenção e implementação de gestão. Neste trabalho, foi desenvolvido um instrumento de avaliação que pode ser usado por órgãos públicos ou por empresas de mineração para auxiliar no controle e melhoria das práticas de recuperação ambiental. A avaliação é feita por meio da aplicação de um roteiro, fundamentado nas boas práticas internacionais e nacionais relacionadas à recuperação ambiental de minas. Para fins de teste e calibração, os roteiros foram aplicados em três minas de calcário, nas quais se verificou que as evidências - visuais, documentais e verbais (obtidas por meio de entrevistas) - coletadas devem ser interpretadas dentro de um contexto que envolva o entendimento das características ambientais e operacionais particulares de cada mina. As categorias de classificação da avaliação da eficácia de medidas de recuperação ambiental foram definidas em: eficaz, parcialmente eficaz, não eficaz e não se aplica. Ante aos resultados, foi possível identificar um \"cenário atual\" das práticas de recuperação ambiental empregadas em cada mina inspecionada e consequentemente recomendar ações visando a melhoria das práticas atuais e a redução de um futuro passivo ambiental. Diante destes resultados, conclui-se que o procedimento de avaliação da eficácia de medidas de recuperação ambiental desenvolvido nesta pesquisa é adequado, mas sua aplicação somente pode ser feita por um profissional que detenha alguma experiência no assunto, fator primordial para o julgamento e contextualização das evidências coletadas. O roteiro proposto nesta pesquisa ainda pode ser aplicado em outras minas de diferentes minerais e pedreiras. / The reclamation process management of an area degraded by mining activity consists of three main steps: planning. application of correction or prevention measures and monitoring. In this work, an assessment tool to be used by public bodies or by mining companies in order to support the control and improvement of environmental reclamation practices was developed. The assessment has been carried out with a script based on the national and international good practices regarding environmental reclamation in mines. For testing and calibration purposes, the scripts were applied in three limestone mines. The conclusion is that the evidences - visual, documental and verbal (interview) - must be analyzed in a context which involves the understanding of the environmental and operational characteristics in each mine. The categories for classification of the efficacy assessment of environmental reclamation measures have been defined as: efficacious, partially efficacious, non-efficacious and not applicable. Considering the results, it was possible to identify a \"current scenario\" of the environmental reclamation practices used in each inspected mine and consequently recommend actions to improve the current practices and reduce a future environmental liability. It was concluded that the procedure of the efficacy assessment of the environmental reclamation practices developed in this research is appropriate, but its application can only be made by a professional that presents some experience in the subject. It is a decisive factor for the evaluation and contextualization of the collected evidences. The proposed script for this research can still be applied in other mines with different minerals and quarries.

A reparação de danos provocados pelo homem aos ecossistemas não é recente no Brasil. Plantações florestais têm sido estabelecidas desde o século XIX sem, no entanto, até recentemente, terem vínculos estreitos com concepções teóricas, sendo executadas normalmente como uma prática de plantio de mudas, com objetivos muito específicos, como controle de erosão, estabilização de taludes, melhoria visual, entre outros. Com o desenvolvimento dos conceitos e teorias ecológicos, sobretudo nos últimos cinqüenta anos, os programas de manejo e restauração florestal têm deixado de ser meras aplicações de práticas agronômicas e silviculturais, para buscar a reconstrução de interações ecológicas da comunidade, ou seja, os projetos de restauração estão deixando de ser o plantio de um amontoado de indivíduos e passando a considerar o potencial de auto-regeneração do ambiente. Este trabalho foi desenvolvido em um sítio degradado da Reserva Legal do aeroporto municipal de Registro (SP), cidade situada no Vale do Ribeira, com o objetivo de avaliar o potencial da transferência de banco de propágulos alóctone em recuperar áreas degradadas. O uso de banco de propágulos como método de recuperação de áreas degradadas é uma prática já bastante utilizada para a recuperação de áreas mineradas em todo o mundo. Nesses casos, o banco é comumente espalhado na área total, normalmente com grande espessura (20 - 50 cm). Neste trabalho foi testada a deposição do banco de propágulos em sulcos, partindo-se da premissa que esta técnica pode permitir que um mesmo volume de banco seja capaz de recuperar uma área degradada maior, aumentando seu rendimento. Assim, na área experimental foi testado o potencial regenerativo do banco de propágulos através de quatro tratamentos: testemunha (Controle), Calcário (Ca), Calcário + Nitrogênio inicial (Ca+Ni) e Calcário + Nitrogênio em cobertura (Ca+Nc). Cada tratamento foi alocado em um sulco de dimensões 0,3m X 0,3m X 20,0m (1,8 m³), e repetido quatro vezes, totalizando 16 sulcos (28,8 m³). A coleta da serapilheira e do solo até uma profundidade de 20 cm, que corresponde ao banco de propágulos aqui estudado, foi feita em 12 parcelas amostrais de dimensão 3,0mX3,0mX0,2m (1,8m³), distribuídas a esmo nas manchas da floresta classificadas em estágios médio e avançado de regeneração, na faixa de floresta condenada à supressão. O solo e a serapilheira da parcela foram revolvidos com enxada. Este material foi acondicionado em sacos de ráfia de 100L. Entretanto, cada saco continha apenas 60L (~70Kg). Para obedecer este padrão, utilizou-se uma lata de tinta de 18L, estabelecendo-se 3,3 latas por saco. Este volume estabeleceu uma média de 21,33 sacos por parcela. Foi coletado um total de 256 sacos. Estes sacos foram distribuídos em 16 sulcos, com 16 sacos por sulco. Em um ano, iniciado em Setembro de 2006, foram coletados dados de emergência, crescimento, recrutamento e mortalidade dos indivíduos arbustivo-arbóreos. Durante os 12 meses de monitoramento, surgiram 538 indivíduos de 40 espécies, apenas desses hábitos, em uma área de 96m². Aos 12 meses, 409 indivíduos estavam vivos. O tratamento Controle foi aquele que apresentou as maiores quantidades de indivíduos e espécies, apresentou menor número de 7 indivíduos mortos e menores taxas de crescimento. Os demais tratamentos indicaram que os insumos favoreceram apenas o crescimento, tendo havido efeito neutro ou negativo sobre os outros parâmetros avaliados. / The relief of the human damage caused on natural ecosystems is not recent in Brazil. Forest plantations have been established since XIX century, although only recently it have been based on a conceptual framework; before that plantations were planned to attend specific purposes, such as eroding control, embankment slopes, visual improvement, among others. The development of ecological concepts and theories, mostly in the last 50 years, promoted relevant changes on restoration projects, which evolved to consider the environment\'s self-regeneration potential. This study was developed at a degraded site within the Legal Reserve of the airport of Registro, SP, located at Ribeira Valley. The main purpose was to evaluate the alochtonous seed bank transference potential as a restoration technique. Transference of alochtonous propagules is an usual technique for mining areas restoration around the world. In these cases the propagules bank (topsoil) is usually spread as a thick layer (20 - 50cm) over the target area. Here the topsoil was spread over sulcos (arroyos, wales), accepting the idea that with this technique a certain amount of topsoil may recover a larger area, enhancing its income/output. Thus, the regenerative potential of the topsoil was tested over four experimental treatments: attester (Control), Calcareous/Limestone (Ca), initial Calcareous + Nitrogen (Ca+Ni) and on surface Calcareous + Nitrogen (Ca+Nc). Each treatment was allocated into 0.3m x 0.3m x 20m (1.8m3) furrows and repeated four times, in a total of 16 furrows (28.8m3). Topsoil was collected at a 20cm depth, sampled by twelve 3.0m x 3.0m x 0.2m (1.8m2) plots, distributed without direction within secondary forest remnants in late sucessional stages, in the logged area. Topsoil was removed with hoe and bagged into 100L raffia bags. Therefore, each bag was fulfilled with 60L (~70Kg) only. To follow the pattern, 18L paint tin box were used to keep an average number of 3,3 paint tin box per bag. This volume correspond to an average of 21.33 sacos per plot. From September 2006 to September 2007, emergence, growth, recruitment and mortality were monitored. A total of 538 individuals (shrubs and trees) of 40 species were recorded, in a total area of 96m2. After 12 twelve months 409 individuals survived. Control treatment presented the highest individuals and species quantities, the lowest growth rates and mortality. The other treatments revealed that fertilizers indulge growth, with neutral or negative effects over demais evaluated parameters.

O presente trabalho propõe uma nova estratégia de planejamento da paisagem urbana para aquisição de novas áreas verdes, através da recuperação e restauração de áreas degradadas (locais vazios, abandonados e subutilizados). A urgência de intervenção e revitalização destas áreas tem sido foco de preocupação nos grandes centros urbanos, tanto em países desenvolvidos, como nos emergentes, uma vez que são espaços disfuncionais no tecido urbano. O estado de abandono e desinteresse leva a depreciação do entorno e facilita o uso à criminalidade e atividades ilícitas. A transformação das áreas degradadas em espaços vegetados visa transformar o problema em oportunidade, partindo do princípio de que as áreas verdes devam cumprir funções infraestruturais, ou seja, ser componente de uma paisagem de alta performance, contribuindo para a criação ou ampliação da infraestrutura verde urbana. O estudo de caso para aplicação desta nova estratégia foi parte da cidade de São Bernardo do Campo, na região metropolitana de São Paulo, Brasil, cujas diminutas áreas verdes urbanas acessíveis à comunidade são cada vez mais escassas, ao mesmo tempo em que há diversas áreas vazias e abandonadas, muitas em processo de regeneração natural, que são alvos do mercado imobiliário para residências, serviços e comércio. A partir desta temática, uma série de questões foi lançada: Quais áreas degradadas têm potencial para serem convertidas em áreas verdes? Quais são os critérios para avaliação deste potencial? Qual é o caráter vocacional destas futuras áreas verdes: ambiental ou social? Essas perguntas nortearam o desenvolvimento da pesquisa em busca de uma metodologia de planejamento paisagístico para aquisição de novas áreas verdes aplicada na cidade de São Bernardo do Campo. Assim, foi desenvolvida uma ferramenta de avaliação, que se utilizou de um sistema de informação geográfico, e está pautada nos princípios de infraestrutura verde, de forma a responder às questões ecológicas, de drenagem das águas, de mobilidade, e as questões sociais de atendimento à comunidade local. Os resultados mostraram que 40% das áreas amostrais avaliadas apresentaram potencial alto de conversão em áreas verdes, outros 40%, potencial médio e 20% restante, potencial baixo, apontando um cenário favorável para a maioria das áreas degradadas. Quanto ao seu uso vocacional, 50% apresentam potencial de uso predominantemente social, 20% ambiental e 30% social e ambiental. A classificação por vocação de uso das áreas verdes (social ou ambiental) é um dado importante, uma vez que aponta áreas com potencial inferior e que não devem ser descartadas, pois tem um valor social importante. Os resultados têm por finalidade auxiliar nas tomadas de decisão preliminar do planejamento urbano ambiental, oferecendo subsídios aos profissionais da área na proposição criteriosa de novas áreas verdes urbanas. / This research proposes an urban landscape planning strategy for the acquisition of new green areas, through the reclamation of vacant, derelict and underused lands. Authorities in large urban centers, both in developed and emerging countries, have been concerned in these sites, once they are dysfunctional areas in the urban fabric. The carelessness and indifference has led to depreciation of the surrounding and facilitates the increase of crime. Greening derelict, vacant and underused lands can transform a problem into an opportunity, assuming that green spaces must fulfill infrastructural functions, as part of a landscape of high performance, seeking the creation or expansion of an urban green infrastructure. The case study to apply this strategic planning approach was Sao Bernardo do Campo city, in Sao Paulo Metropolitan area, Brazil, whose the tiny accessible green areas to the community are increasingly scarce, while there are many vacant, derelict and underused lands, under natural regeneration process, that are acquired for real estate market instead of creation of new greenspaces. From this point view, a series of questions were made: Which vacant, derelict and underused lands have the potential to be reclaimed into green areas? What are the criteria to evaluate this potential? Which the main role and potential use of the green area: social or environmental use? These questions guided the research in the development of a landscape planning methodology to acquire new green areas in São Bernardo do Campo. An assessment tool, using GIS and based on green infrastructure concept was developed, so that derelict and vacant lands could meet ecological, stormwater management, mobility and social issues. The results showed that 40% of the sample sites presented high potential to reclaim into green areas, 40%, medium potential and 20%, have low potential, revealing a favorable scenario for most vacant and derelict lands. Regarding the role and use of the green area, 50% have a predominantly social potential use, 20% environmental potential use, and 30% presents both potentials. This classification (social and/or environmental) is an important point, since it identifies those areas that, despite have lower potential, should not be discarded because it has an important social value. The results should assist a preliminary environmental and urban planning decision making, offering support to professionals to insightful creation of new urban green areas.

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-06-02T16:01:37Z No. of bitstreams: 1 Khalil de Menezes Rodrigues.pdf: 1672229 bytes, checksum: c8a308c58b7c1273496289e24d6e0e4f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T16:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Khalil de Menezes Rodrigues.pdf: 1672229 bytes, checksum: c8a308c58b7c1273496289e24d6e0e4f (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / The objective of this project was to study the spatial variability of soil physical and chemical attributes and soil fauna of a revegetated gully erosion area in Pinheiral municipality, Rio de Janeiro State. The gully area was vegetated using legume trees inoculated with specific N2- fixing bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in 2004. To take the data and geostatistical analysis a regular grid of 5 x 5 m, with a total of 92 points, was defined. Soil samples were collected at the 0-10 cm depth and the following variables were analyzed: Al, pH, Ca, Mg, Ca+Mg, P, K, organic C, granulometry, soil moisture, and soil fauna (using pitfall traps). The software GEOEST was used for data analysis and definition of semivariograms to verify the spatial dependency and to choose the statistical model, using cross validation. Geostatistical analyses applied in the mapping of the spatial variability of soil chemical, physical and biological attributes of the gully area was a useful tool in the degraded gully to identify the areas, and the soil management for application of lime, fertilizers and planting the tree seedlings. The soil sampling for environmental monitoring of gully erosion areas should consider, at least, the slope position internally and externally in the gully area, dividing it in upper, medium and lower positions. Spatial dependence was observed in all soil chemical and physical attributes, and only 11 of the soil fauna groups out of 31 evaluated presented spatial dependence. The random sampling without considering the range value may result in wrong interpretation of data. The differences in soil organic C between the gully inner and outer sections clearly proves how difficult is to return the soil organic matter to the original levels, one it is lost in the soil. The analysis of data showed that altitude, soil moisture, sand and silt content, Ca+Mg, organic C, amounts of Coleoptera and Poduromorpha, had a strong spatial dependence. On the other hand, clay content, pH, Al, Ca, Mg, P, Acari, Entomobryomorpha, Collembola, fauna total, Hymenoptera, Formicidae, Shannon index, and Isoptera, presented a moderate degree of spatial dependence, and the richness index and Diptera had a weak degree of spatial dependence. / O objetivo do trabalho foi estudar a variabilidade espacial de atributos qu?micos e f?sicos do solo e a fauna ep?gea em uma vo?oroca revegetada no munic?pio de Pinheiral. Na revegeta??o da vo?oroca foram plantadas leguminosas arb?reas inoculadas com bact?rias fixadoras de N2 espec?ficas e fungos micorr?zicos arbusculares (FMA) no ano de 2004. Para a coleta de dados e para permitir a an?lise geoestat?stica foi instalada uma grade com espa?amento regular de 5 x 5 m, num total de 92 pontos. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0-10 cm e as seguintes vari?veis foram analisadas: Al, pH, Ca, Mg, Ca + Mg, P, K, Carbono org?nico, granulometria, umidade gravim?trica e a fauna do solo ep?gea (usando pitfall). Na an?lise de dados utilizou-se o programa GEOEST que ? um pacote de programas geoestat?sticos onde foram constru?dos semivariogramas para verificar a depend?ncia espacial e a escolha do modelo estat?stico por valida??o cruzada. A an?lise geoestat?stica no mapeamento da variabilidade espacial dos atributos qu?micos, f?sicos e biol?gicos em vo?orocas mostrou ser uma ferramenta muito ?til neste ambiente degradado e na identifica??o das ?reas, podendo manejar o solo com o uso mais eficiente de adubos e corretivos para o plantio de novas mudas. Amostragem de monitoramento ambiental em ?reas de vo?oroca deve considerar, no m?nimo, a posi??o do relevo em parte interna e externa e a posi??o do vo?orocamento em ter?o superior, ter?o m?dio e ter?o inferior. A depend?ncia espacial foi observada em todos os atributos qu?micos e f?sicos e apenas 11 grupos da fauna do solo dos 31 coletados apresentaram depend?ncia espacial. Amostragem ao acaso em vo?orocas pode resultar em interpreta??o err?nea dos dados. A diferencia??o dos teores de carbono org?nico encontrados na parte interna e externa da vo?oroca deixa clara a dificuldade de se retornar a mat?ria org?nica do solo ap?s sua perda. Na an?lise do grau de depend?ncia espacial, a altitude, umidade gravim?trica, areia, silte, Ca+Mg, Corg, Coleoptera e Poduromorpha apresentaram grau forte. Por outro lado, o teor de argila, pH, Al, Ca, Mg, P, Acari, Entomobryomorpha, Collembola, total da fauna, Hymenoptera, Formicidae, o somat?rio de outros grupos, ?ndice de Shannon e Isoptera apresentaram grau moderado, enquanto a Riqueza e Diptera mostraram grau fraco.

Este estudo analisa os métodos e técnicas utilizadas na revegetação de áreas de mineração de areia, e avalia os resultados que vem sendo obtidos. Foram visitadas cinco minerações típicas do setor contendo áreas revegetadas, nas quais observou-se o conjunto das atividades de recuperação. De forma geral, a revegetação vêm cumprindo papel fundamental na recuperação das áreas mineradas. Para uma avaliação mais detalhada, numa segunda fase do estudo, selecionou-se duas minerações: Viterbo Machado – onde houve revegetação com espécies nativas em área de disposição de rejeito e; Cinco Lagos – onde foi executada revegetação em antiga área operacional visando a recuperação de mata ciliar. Para avaliar os resultados da revegetação, foram selecionados cinco indicadores de desempenho: aspecto visual da revegetação, densidade, altura média de plantas, número de espécies plantadas e mortalidade de mudas. Na Mineração Viterbo, as características do rejeito depositado (finos) dificultam o desenvolvimento normal das plantas. As práticas atuais de manejo amenizam o problema, mas ainda não são suficientes. O tipo de manutenção de uma área revegetada há cinco anos, ainda não permite a regeneração natural, e nem todas as espécies utilizadas estão adaptadas às condições do substrato. Outra área semeada há nove anos só com gramíneas, hoje em dia revela um processo de regeneração natural considerável, embora com número restrito de espécies e distribuição localizada. A revegetação na Mineração Cinco Lagos tem pouca diversidade de espécies, mas apresenta bons resultados de crescimento e regeneração natural, especialmente em área com distanciamento de 6x1m entre linhas e plantas, respectivamente. Alguns aspectos observados do manejo do solo precisam ser aprimorados, e a escolha das espécies deve considerar a adaptação local. O número de espécies usadas para implantação de mata nativa é muito restrito, mas a regeneração natural vem se mostrando decisiva na diversificação de espécies. A revegetação em bacias de decantação requer a incorporação de novas estratégias de manejo do solo e das plantas. O método de avaliação demonstrou-se válido desde que realizado mediante a aplicação de um conjunto de indicadores e tendo em conta as características intrínsecas de cada local. Pesquisas neste campo podem ser aprofundadas com aplicação de indicadores adicionais (por exemplo sobre o estado do solo), e com estudos do aprimoramento do manejo nas suas dimensões técnica e econômica. / This dissertation analyses the methods and techniques used to revegetate areas of sand mines and assess the results obtained. In the first phase of study, reclamation activities of five typical sand mines were observed. In general, revegetation in these mines plays a fundamental role in mined areas reclamation. Two mines were selected for a more detailed assessment, namely: Viterbo Machado Mine- where revegetation of decantation ponds has been carried out with native species; and Cinco Lagos Mine- where revegetation was performed in previous operational area aims to recover riparian vegetation. For assessing results, indicators were selected for collecting the following data: visual aspect of vegetation, plants density and number of species per hectare, plants height average and settled plant mortality. In Viterbo Mine, tailings characteristics make difficult the normal plant development. Current practices of soil management diminish this problem, but efforts have not shown to be enough to obtain satisfactory results. The type of maintenance of a five year plantation does not permit natural regeneration, and plant species chosen are not the best suitable. In a nine year grassland sown, nowadays there is a good natural regeneration process but with few number of species. Cinco Lagos Mine presents low planted species diversity but shows good conditions of vegetation growth and natural regeneration, mainly with 6mx1m grid between lines and plant respectively. Some aspects of soil management must be improved and the choice of species has to consider local adaptation. A low number of species are used for restoring natural vegetation, but natural regeneration process has been found is showing to be a decisive factor for diversification of vegetal species. Revegetation practice of decantation pond needs to add new soil and plant management strategies. Results assessment has been done through the application of a set of indicators. New research can be done to test the applicability of additional performance indicators (soil condition, for example).

Orientador: Celso Luis Marino / Resumo: O Brasil possui vasta diversidade biológica tanto em sua fauna quanto em sua flora. Muito dessa diversidade ainda se encontra pouco ou inexplorada pela ciência. Dentre tantas espécies ainda pouco estudadas, encontra-se Astronium fraxinifolium Schott, popularmente conhecido como Gonçalo-Alves, tipicamente de cerrado e com aparições em outros biomas circundantes. A partir de uma população natural de A. fraxinifolium localizada em área degradada de Cerrado, o presente trabalho objetivou estimar a variação genotípica com base em seus caracteres silviculturais, propor um índice de seleção individual com base no valor genotípico (BLUP), determinar a proporção sexual dentro da população, o tamanho efetivo populacional, a diversidade, a estrutura genética, os níveis de endogamia, a coancestria e o tamanho efetivo populacional a partir da amplificação e identificação de locos microssatélites. A medição da altura foi realizada com equipamento hipsômetro baseado em sistema ultrassom e a estimativa do caráter diâmetro a altura do peito (DAP) a partir da conversão da circunferência à altura do peito. Para a extração do material genético e posterior genotipagem, coletou-se tecidos foliares de 384 árvores. As estimativas de componentes de variância e parâmetros genéticos dos caracteres silviculturais foram obtidos com base no procedimento - REML/BLUP empregando-se o software SELEGEN-REML/BLUP. A proporção sexual entre os indivíduos masculinos e femininos dentro da população foi estimada seg... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil has a vast biological diversity both in its fauna and flora. Much of this diversity is still little or unexplored by science. Among so many species still poorly studied, there is Astronium fraxinifolium Schott, popularly known as Gonçalo-Alves, typically a Cerrado specie with appearances in other surrounding biomes. From a natural population of A. fraxinifolium located in a degraded area of Cerrado, the present work aimed to estimate genotypic variation based on its silvicultural characters, propose an individual selection index based on genotypic value (BLUP), determine the sexual ratio in the population, effective population size, diversity, genetic structure, inbreeding levels, coancestry, and effective population size from the amplification and identification of microsatellite loci. Height measurement was performed using an ultrasound-based hypsometer device and the diameter-to-chest height (DBH) character estimate from the circumference to chest height conversion. For the extraction of genetic material and subsequent genotyping, we collected leaf tissues from 384 trees. Estimates of variance components and genetic parameters of silvicultural characters were obtained based on the procedure - REML / BLUP using the software SELEGEN-REML / BLUP. The sex ratio between male and female individuals in the population was estimated according to the chi-square statistical test. The genetic diversity was estimated using FSTAT software. The coancestry coefficients and standard... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Maria Lucia Solera (lucinha@ipt.br) on 2018-04-05T14:54:47Z No. of bitstreams: 1 Solera_Maria_Lucia.pdf: 7380822 bytes, checksum: b8c2f83d71228edc0643d9c3ef334ac5 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Bacalgini null (bruna@sorocaba.unesp.br) on 2018-04-05T17:53:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 solera_ml_dr_soro.pdf: 7380822 bytes, checksum: b8c2f83d71228edc0643d9c3ef334ac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T17:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 solera_ml_dr_soro.pdf: 7380822 bytes, checksum: b8c2f83d71228edc0643d9c3ef334ac5 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / A mineração representa um importante setor na economia promovendo diversos benefícios econômicos e sociais ao país. Ainda que apresente impactos positivos, os cenários da degradação originados pela atividade minerária causam impactos negativos ao meio ambiente, dificultando a recuperação da área degradada. Esta pesquisa discute a aplicabilidade da bioengenharia de solos como estratégia promissora para recuperar um talude de pilha de estéril. Esse talude está constituído por materiais de diferentes granulometrias, alta declividade e elevado índices de vazios, características físicas que podem afetar o desenvolvimento ou mesmo a recolonização da vegetação nativa por processos naturais de sucessão. Três modelos estruturais de bioengenharia de solos denominados de guirlanda, colmeia e retentor foram confeccionados para reter mistura de solo-substrato/sementes de Crotalaria juncea, Mucuna aterrina e Cajanus cajan como adubos verdes visando à produção de matéria orgânica e promover as condições necessárias para posterior revegetação do talude. Os resultados obtidos com aplicação dos índices desenvolvidos para avaliar os modelos indicam que a guirlanda apresentou melhor resultado, destacando-se a baixa dificuldade de instalação do modelo no talude, a baixa dificuldade de preenchimento do solo-substrato/sementes no modelo e o alto desenvolvimento da adubação verde. O segundo melhor desempenho foi alcançado pelo modelo retentor seguido pelo modelo colmeia com o pior desempenho. Na análise dos bioindicadores ambientais do solo, a guirlanda apresentou melhor resultado na produção da matéria orgânica, em número de morfoespécies e em numero de indivíduos da fauna edáfica, seguindo pelos modelos retentor e colmeia. Os critérios preestabelecidos especificamente para avaliar esses modelos indicam potencial de aplicabilidade em futuros projetos de pesquisas para recuperar situações similares de degradação em áreas de mineração a céu aberto. / Mining represents an important sector in the economy promoting many economic and social benefits to the country. Although this represents positive impacts, the degradation scenarios originated by the mining activity cause negative impacts to the environment, which difficult the recovery of the degraded area. This research discusses the applicability of soil bioengineering as a promising strategy for recovering a slope of a waste dump. This slope consists of materials of different granulometries, high slope and high void ratio, physical characteristics that can hinder the development or even the recolonization of native vegetation by natural succession processes. Three soil bioengineering structural models, named as guirlanda, colmeia and retentor were made to retain a mix of soilsubstrate and seeds of Crotalaria juncea, Mucuna aterrina and Cajanus cajan as green manures for the production of organic matter and to promote the necessary conditions for future revegetation of the slope. The results obtained with application of the indices developed to assess the models indicate that guirlanda presented the best results, with highlights for the low difficulty in installing the model on the slope, the low difficulty of filling the model with the mix of soil-substrate and seeds and the high development of green manure. The second best performance was achieved by retentor model followed by the worst performing colmeia model. In the analysis of soil environmental bioindicators, guirlanda presented better results in the production of organic matter, in number of morphospecies and in number of individuals of the edaphic fauna, followed by the models retentor and colmeia. The specifically pre-established criteria to assess these models indicate the potential applicability in future research projects to recover similar situations of degradation in open pit mining areas.