Submitted by Natalia de Souza Gonçalves (natalia.goncalves@ufpe.br) on 2016-09-20T14:48:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Natache_Ferrão.pdf: 350140 bytes, checksum: fbbfdb5e63d78d74c935fcea9cf90919 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T14:48:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Natache_Ferrão.pdf: 350140 bytes, checksum: fbbfdb5e63d78d74c935fcea9cf90919 (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / CNPq / A matéria orgânica do solo (MOS) compõe um compartimento dinâmico, composto por uma mistura complexa de resíduos vegetais e animais em diversos estádios de decomposição. De forma didática, o carbono (C) presente na MOS pode ser dividido em compartimentos, diferenciados por similaridades estruturais, estabilidade e dinâmica. Neste trabalho utilizamos as definições dos compartimentos da MO: Compartimento ativo ou lábil: constituído por componentes facilmente oxidáveis, estando fortemente sujeito a alterações resultantes do manejo do solo; Compartimento lento: ligado a formação de micro e macroagregados do solo (o manejo influencia diretamente na ocorrência dos macroagregados, mas muito pouco a ocorrência de microagregados); Compartimento passivo: substâncias húmicas estáveis supostamente não afetadas pelas técnicas de manejo. Na literatura, ainda há muitas lacunas e controvérsias sobre as metodologias para quantificação do C nessas frações em diferentes tipos de solos. Parte dessa dificuldade pode ser função das variações das classes de solo, do clima e manejo a que esses solos estão submetidos. Sendo assim, constata-se que esse é um tema de alta relevância, pois, as metodologias de avaliação do C influenciam a geração de dados e as estimativas da dinâmica do C no solo e seu tempo de permanência. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade do fracionamento do carbono da matéria orgânica do solo utilizando o método de hidrólise enzimática, como método alternativo aos métodos tradicionais de fracionamento. Foi utilizado um Argissolo de região de clima tropical úmido sob dois manejos: mata nativa preservada e plantio de cana-deaçúcar. O sítio experimental escolhido para a coleta das amostras de solo foi a estação experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), no município de Itambé, PE, localizada na Zona da Mata Norte de Pernambuco. As amostras foram coletadas nas camadas de 0-20 cm. Para liberação e quantificação dos compostos de carbono das frações da MOS através da hidrólise enzimática, foi realizada uma sequência analítica constituída por duas etapas: (i) Extração do carbono solúvel em água quente (ii) Hidrólise enzimática. No solo sob cultivo com cana-de-açúcar a proporção da fração mais lábil de carbono, extraída com água quente, foi maior que no solo sob mata. Houve uma maior proporção na quantificação da matéria orgânica em solo sob mata atlântica para o método de demanda química de oxigênio (DQO). O método de DQO mostrou-se eficaz como método auxiliar ao analisador TOC na quantificação da matéria orgânica para o método de extração por água quente. O acetato de sódio utilizado como tampão orgânico causou interferência na leitura do CO dos hidrolisados pelo analisador TOC. A utilização de água deionizada no lugar do tampão orgânico demonstrou ser uma alternativa para substituir o acetato, pois não foram observadas diferenças significativas de pH ao longo do tempo reacional. Nos testes utilizando água deionizada, foi observado decréscimo dos teores da MO em relação ao tempo, podendo estar relacionado à interferência de elementos presentes no solo, à falta de precisão do método analítico empregado, à perda de MO durante o processo reacional e/ou à incorporação da MO ao substrato (solo). Os teores de CO nos hidrolisados obtidos pelo método de hidrólise enzimática mostraram correlação positiva com a adição de enzimas, entretanto, a adição de enzimas introduz quantidades significativas de C ao meio reacional, o que indica que serão necessárias mudanças no método analítico. / The soil organic matter (SOM) comprises a dynamic compartment consists of a complex mixture of plant and animal residues in various stages of decomposition. Didactically, carbon (C) present in the SOM can be divided into compartments, differentiated by structural similarities, stability and dynamics. In this work we use the definitions of the storage MO: active or labile compartment: consisting of easily oxidized components, being strongly subject to change resulting from soil management; slow compartment: on the formation of micro- and macroaggregates soil (management directly influences the occurrence of macroaggregates, but very little the occurrence of micro-aggregates); Passive Housing: stable humic substances supposedly not affected by management techniques. In the literature, there are still many gaps and controversies about the methodologies for quantification of these fractions carbon in different types of soils. Part of this difficulty may be a function of variations in soil types, climate and management that these soils are submitted. Thus, it appears that this is a highly important issue because the evaluation methodologies of C influence the generation of data and the carbon dynamics of the estimates in the soil and your length of stay. Therefore, this study aims to evaluate the viability of the soil organic matter carbon fractionation using the enzymatic hydrolysis method as an alternative method to traditional methods of fractionation. Ultisol of humid tropical climate region was used in two managements: preserved native forest and planting sugarcane. The experimental site chosen for the collection of soil samples was the experimental station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA), in the city of Itambé, PE, located in the North Forest Zone of Pernambuco. The samples were collected at 0-20 cm. To quantify the release and carbon compounds of SOM fractions by enzymatic hydrolysis, an analytical sequence consists of two steps it taken: (i) Carbon Extraction hot water soluble (ii) Enzymatic hydrolysis. The soil under cultivation of sugarcane the proportion of the more labile fraction of carbon, extracted with hot water, was higher than in the soil under forest. There was a higher proportion in the quantification of organic matter in soil under rainforest for chemical demand method of oxygen (COD). The COD method was effective as an auxiliary method to the TOC analyzer quantification of organic matter to the extraction method by hot water. The sodium acetate buffer used as organic interference caused CO hydrolyzed by reading the TOC analyzer. The use of deionized water in place of the organic buffer to be an alternative to replace the acetate, as significant differences in pH during the reaction time were not observed. In tests using deionized water, was observed decrease of OM content in relation to time, may be related to the interference of elements present in the soil, lack of precision of the analytical method employed, the loss OM during the reaction process and / or OM incorporation of the substrate (soil). CO contents in the hydrolysates obtained by enzymatic hydrolysis method showed a positive correlation with addition of enzymes, however, the addition of enzymes introduces significant amounts of carbon to the reaction medium, which indicates that changes will be needed in the analytical method.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-15T16:01:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_JULIO_CESAR RODRIGUES MARTINS.pdf: 1441227 bytes, checksum: ca0864964efc66522699bbd9ce67a4bd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-15T16:01:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE_JULIO_CESAR RODRIGUES MARTINS.pdf: 1441227 bytes, checksum: ca0864964efc66522699bbd9ce67a4bd (MD5) Previous issue date: 2015-08-10 / CNPq / Frente aos desafios do aquecimento global e as mudanças climáticas, a sociedade tem como desafio, reduzir as emissões de C à atmosfera. Uma das principais vias de transferência do C à atmosfera são através das mudanças no uso da terra, na qual ecossistemas naturais são convertidos em cultivos agrícolas e pastagens para produção de alimentos e energia. Na região semiárida, a produção vegetal é afetada fortemente pela baixa disponibilidade de água e nutrientes nos solos. Por outro lado, a alta densidade populacional na região, o baixo emprego de tecnologia de produção agrícola e a consequente pressão exercida sobre os agroecossistemas, fazem do manejo do solo uma tarefa complexa. Essa complexidade é aumentada quando se considera as futuras mudanças climáticas projetadas para a região. Diante deste cenário, a utilização de adubos orgânicos (esterco bovino e adubos verdes) ou fertilizantes químicos apresenta-se como a principais fontes para fornecimento de nutrientes para as culturas agrícolas. No entanto, não se sabe qual impacto destes adubos sobre a dinâmica do carbono do solo e culturas e/ou pastagens ao longo do tempo. Sendo assim, é possível que o uso de modelos de simulação, como o Century, capazes de integrar as diversas variáveis ambientais e de manejo dos agroecossistemas, possa contribuir para o melhor entendimento do funcionamento desses sistemas e auxiliar no desenvolvimento de sistemas mais sustentáveis de uso da terra na região. Com isso, o presente trabalho teve como objetivos: 1) Avaliar o impacto das mudanças no uso do solo sobre os estoques de carbono do solo na região semiárida do Nordeste do Brasil; 2) Calibrar o modelo CENTURY para simulação da produtividade de milho e dinâmica do C após adubação orgânica com gliricídia ou esterco bovino Neossolo Regolítico da região semiárida da Paraíba, 3) Calibrar e Validar o modelo Century para simulação dos estoques de C do solo e biomassa da braquiária na Zona da Mata Norte de Pernambuco. Os maiores estoques de carbono orgânico total do solo na região semiárida até a camada de 0-20 cm foram encontrados sob mata nativa. O modelo Century foi capaz de simular as produtividades de palhada e de grãos do milho. O modelo Century 4.5 foi validado para simular a dinâmica do carbono orgânico do solo sob Brachiaria decumbens na zona da mata norte de Pernambuco. / The challenges of global warming and climate change, the company aims to reduce emissions of C to the atmosphere. One of the main routes of the C transfer to the atmosphere is through changes in land use, in which natural ecosystems are converted to agricultural crops and grasslands to produce food and energy. In the semiarid region, crop production is strongly affected by low availability of water and nutrients in soils. On the other hand, the high population density in the region, the low use of agricultural technology and the consequent pressure on agricultural ecosystems, make soil management a complex task. This complexity is increased when considering future climate changes projected for the region. In this scenario, the use of organic fertilizers (animal manure and green manure) or chemical fertilizers presented as the main sources for the supply of nutrients to crops. However, it is unclear what impact these fertilizers on the dynamics of soil carbon and crops and / or pasture over time. Thus, it is possible that the use of simulation models such as the Century, able to integrate the various environmental variables and management of agro-ecosystems, can contribute to a better understanding of the functioning of these systems and assist in developing more sustainable systems of use of land in the region. Thus, this study aimed to: 1) Assess the impact of changes in land use on soil carbon stocks in the semiarid region of Northeast Brazil; 2) Calibrate the CENTURY model to simulate the corn yield and C dynamics after organic fertilization with gliricidia or Entisol manure of semi-arid region of Paraiba, 3) calibrate and validate the Century model for simulation of soil C stocks and biomass Brachiaria in the Zona da Mata Norte of Pernambuco. The biggest stocks of the total soil organic carbon in the semiarid region to 0-20 cm were found in bushland. The Century model was able to simulate the yield of straw and corn grains. The Century model 4.5 was validated to simulate the dynamics of soil organic carbon under Brachiaria decumbens in the area north forest of Pernambuco.

Sugarcane cropping is an important component of the Brazil´s economy. As the main feedstock used to produce ethanol, the area occupied with this crop has meaningfully increased in the last years and continues to expand in order to attend to the national and international demand of this biofuel. Despite that it has been demonstrated that land-use transition into sugarcane can negatively impact the soil carbon (C) dynamics, little is known about the effect of those land use changes (LUC) processes on the distribution of soil organic carbon (SOC) within particle-size classes, and how management practices in sugarcane can contribute to the C restoration. In this sense the main objective of this study was to evaluate through a modelling application the SOC dynamics in the sugarcane crop in response to LUC and different management scenarios. For a better understanding of LUC impact on C content in both particulate organic matter and mineral-associated fraction, we performed physical soil C fractionation in 34 study areas involving the three major land-use systems affected by sugarcane expansion. Also, biometric measurements were executed in sugarcane plant and ratoon crop in order to use those data in the model parameterization as well as to recalculate the payback time of the C debt through C conversion ratio reported in the literature. Finally, we parameterized and validate the CENTURY ecosystem model for sugarcane, pastures and annual cropland by using a data-set previously collected by the Laboratório de Biogeoquímica Ambiental (CENA-USP); then different scenarios of sugarcane management were simulated: i) SC1 - Green harvesting; ii) SC2 - Green harvesting plus organic amendments and iii) Green harvesting + low N inputs. Our results showed that the C content depletion for conversion from native vegetation and pastures to sugarcane is caused by C losses in the labile fraction (37%) as wells as in the stabilized pool associated to the mineral fraction (30%). Above and belowground biomass quantification indicated a total sugarcane carbon inputs ranging from 29.6 Mg C ha-1 to 30.6 Mg C ha-1. Considering a C retention rate of 13% we estimated net carbon changes of 0.58 to 0.6 Mg C ha-1 year-1, which contribute to reduce the payback times for sugarcane biofuel carbon debts in 3.3 and 1.2 years for Cerrado wooded and pasture conversions into sugarcane respectively. The modelling study supported the Century model as a tool to access the SOC dynamics following land-use conversion and different soil management in in sugarcane. Long-term simulations suggested that changes in the sugarcane harvest from burning to green harvesting increase the soil C stock in an average of 0.21 Mg ha-1 year-1; however the potential of C accumulation is still higher when organic amendments as vinasse and filter cake are add to the soil, with mean values varying between 0.34 and 0.37 Mg ha-1 year-1 in SC2 and SC1 respectively. By analyzing the SOC dynamic at each scenario simulated, we estimated a time span of 17 and 24 years for soil C restoration in clay and sandy soils under pastures with priority suitability (SC3). The number of years was projected to be higher in clay soils with regular suitability (40 years). / A cultura da cana-de-açúcar é uma comodity importante para a economia no Brasil. Como a principal matéria prima para a produção de etanol, a área plantada com esta cultura tem incrementado significativamente nos últimos anos e a tendência é de continuar se expandindo para atender a demanda nacional e internacional deste biocombustível. Embora tenha sido demostrado que a mudança de uso da terra (MUT) para cana-de-açúcar pode afetar negativamente a dinâmica do carbono (C) no solo, há pouca informação disponível acerca do impacto dessa MUT na distribuição do C nas frações da matéria orgânica do solo, e como as praticas de manejo da cana-de-açúcar podem contribuir para o acumulo de C no solo. Nesse contexto o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar, através da modelagem matemática, a dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) na cultura da cana-de-açúcar em resposta a mudança de uso da terra e diferentes cenários de manejo agrícola. Fracionamento físico para separar o C associado à matéria orgânica partícula (POM) do C ligado à fração mineral do solo (<53 um) foi realizado em amostras de solo de 34 áreas de estudo envolvendo os três principais sistemas de uso da terra afetados pela expansão da cana-de-açúcar. Adicionalmente, foram realizadas avaliações biométricas da cana-de-açúcar (cana planta e soca) que objetivaram a parametrização do modelo matemático assim como recalcular o tempo de reposição do debito de C gerado. Finalmente, o modelo CENTURY foi parametrizado e devidamente validado, para posteriormente proceder à simulação de diferentes cenários futuros de manejo da cana de açúcar: i) SC1 - Colheita de cana crua (sem queima); ii) SC2 - Colheita de cana crua e adição de adubos orgânicos (vinhaça e torta de filtro); iii) Colheita de cana crua e redução da adubação nitrogenada. Os resultados indicaram que a redução do conteúdo de C devido à conversão de vegetação nativa e pastagem para cana-de-açúcar foi causada pela perda de C tanto na fração lábil (37%) quanto na fração mais estável associada a fração mineral do solo (30%). A quantificação da biomassa aérea e radicular indicou entradas de C variando de 29,6 Mg C ha-1 a 30,6 Mg C ha-1, os quais resultariam em uma taxa de acumulo liquido de 0,58 a 0,6 Mg C ha-1 ano-1, que quando considerado contribui a redução do \"payback time\" do debito de C do etanol causado pela conversão de Cerrado e pastagem em 3,3 e 2 anos respectivamente. Os resultados obtidos no estudo de modelagem matemática suportaram o uso do modelo CENTURY como uma ferramenta para avaliar a influencia da MUT e das práticas de manejo na dinâmica do COS. As simulações em longo prazo sugeriram que a supressão da queima na colheita incrementa o estoque de C em 0,21 Mg ha-1 ano-1. No entanto o potencial de acúmulo de C é ainda maior quando adubação orgânica é realizada, com valores entre 0,34 e 0,37 Mg ha-1 ano-1 respectivamente. A análise da dinâmica do COS em cada cenário de manejo simulado permitiu estimar o tempo médio de recuperação do C do solo perdido pela MUT em áreas de pastagens. Os resultados indicaram um período de 17 anos para condições de cultivo sob solos argilosos e 24 anos para solos arenosos (SC3) em áreas de alta aptidão para expansão. O modelo projetou um maior número de anos em solo argiloso sob áreas de pastagem com aptidão média (40 anos).

Sugarcane cropping is an important component of the Brazil´s economy. As the main feedstock used to produce ethanol, the area occupied with this crop has meaningfully increased in the last years and continues to expand in order to attend to the national and international demand of this biofuel. Despite that it has been demonstrated that land-use transition into sugarcane can negatively impact the soil carbon (C) dynamics, little is known about the effect of those land use changes (LUC) processes on the distribution of soil organic carbon (SOC) within particle-size classes, and how management practices in sugarcane can contribute to the C restoration. In this sense the main objective of this study was to evaluate through a modelling application the SOC dynamics in the sugarcane crop in response to LUC and different management scenarios. For a better understanding of LUC impact on C content in both particulate organic matter and mineral-associated fraction, we performed physical soil C fractionation in 34 study areas involving the three major land-use systems affected by sugarcane expansion. Also, biometric measurements were executed in sugarcane plant and ratoon crop in order to use those data in the model parameterization as well as to recalculate the payback time of the C debt through C conversion ratio reported in the literature. Finally, we parameterized and validate the CENTURY ecosystem model for sugarcane, pastures and annual cropland by using a data-set previously collected by the Laboratório de Biogeoquímica Ambiental (CENA-USP); then different scenarios of sugarcane management were simulated: i) SC1 - Green harvesting; ii) SC2 - Green harvesting plus organic amendments and iii) Green harvesting + low N inputs. Our results showed that the C content depletion for conversion from native vegetation and pastures to sugarcane is caused by C losses in the labile fraction (37%) as wells as in the stabilized pool associated to the mineral fraction (30%). Above and belowground biomass quantification indicated a total sugarcane carbon inputs ranging from 29.6 Mg C ha-1 to 30.6 Mg C ha-1. Considering a C retention rate of 13% we estimated net carbon changes of 0.58 to 0.6 Mg C ha-1 year-1, which contribute to reduce the payback times for sugarcane biofuel carbon debts in 3.3 and 1.2 years for Cerrado wooded and pasture conversions into sugarcane respectively. The modelling study supported the Century model as a tool to access the SOC dynamics following land-use conversion and different soil management in in sugarcane. Long-term simulations suggested that changes in the sugarcane harvest from burning to green harvesting increase the soil C stock in an average of 0.21 Mg ha-1 year-1; however the potential of C accumulation is still higher when organic amendments as vinasse and filter cake are add to the soil, with mean values varying between 0.34 and 0.37 Mg ha-1 year-1 in SC2 and SC1 respectively. By analyzing the SOC dynamic at each scenario simulated, we estimated a time span of 17 and 24 years for soil C restoration in clay and sandy soils under pastures with priority suitability (SC3). The number of years was projected to be higher in clay soils with regular suitability (40 years). / A cultura da cana-de-açúcar é uma comodity importante para a economia no Brasil. Como a principal matéria prima para a produção de etanol, a área plantada com esta cultura tem incrementado significativamente nos últimos anos e a tendência é de continuar se expandindo para atender a demanda nacional e internacional deste biocombustível. Embora tenha sido demostrado que a mudança de uso da terra (MUT) para cana-de-açúcar pode afetar negativamente a dinâmica do carbono (C) no solo, há pouca informação disponível acerca do impacto dessa MUT na distribuição do C nas frações da matéria orgânica do solo, e como as praticas de manejo da cana-de-açúcar podem contribuir para o acumulo de C no solo. Nesse contexto o principal objetivo desta pesquisa foi avaliar, através da modelagem matemática, a dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) na cultura da cana-de-açúcar em resposta a mudança de uso da terra e diferentes cenários de manejo agrícola. Fracionamento físico para separar o C associado à matéria orgânica partícula (POM) do C ligado à fração mineral do solo (<53 um) foi realizado em amostras de solo de 34 áreas de estudo envolvendo os três principais sistemas de uso da terra afetados pela expansão da cana-de-açúcar. Adicionalmente, foram realizadas avaliações biométricas da cana-de-açúcar (cana planta e soca) que objetivaram a parametrização do modelo matemático assim como recalcular o tempo de reposição do debito de C gerado. Finalmente, o modelo CENTURY foi parametrizado e devidamente validado, para posteriormente proceder à simulação de diferentes cenários futuros de manejo da cana de açúcar: i) SC1 - Colheita de cana crua (sem queima); ii) SC2 - Colheita de cana crua e adição de adubos orgânicos (vinhaça e torta de filtro); iii) Colheita de cana crua e redução da adubação nitrogenada. Os resultados indicaram que a redução do conteúdo de C devido à conversão de vegetação nativa e pastagem para cana-de-açúcar foi causada pela perda de C tanto na fração lábil (37%) quanto na fração mais estável associada a fração mineral do solo (30%). A quantificação da biomassa aérea e radicular indicou entradas de C variando de 29,6 Mg C ha-1 a 30,6 Mg C ha-1, os quais resultariam em uma taxa de acumulo liquido de 0,58 a 0,6 Mg C ha-1 ano-1, que quando considerado contribui a redução do \"payback time\" do debito de C do etanol causado pela conversão de Cerrado e pastagem em 3,3 e 2 anos respectivamente. Os resultados obtidos no estudo de modelagem matemática suportaram o uso do modelo CENTURY como uma ferramenta para avaliar a influencia da MUT e das práticas de manejo na dinâmica do COS. As simulações em longo prazo sugeriram que a supressão da queima na colheita incrementa o estoque de C em 0,21 Mg ha-1 ano-1. No entanto o potencial de acúmulo de C é ainda maior quando adubação orgânica é realizada, com valores entre 0,34 e 0,37 Mg ha-1 ano-1 respectivamente. A análise da dinâmica do COS em cada cenário de manejo simulado permitiu estimar o tempo médio de recuperação do C do solo perdido pela MUT em áreas de pastagens. Os resultados indicaram um período de 17 anos para condições de cultivo sob solos argilosos e 24 anos para solos arenosos (SC3) em áreas de alta aptidão para expansão. O modelo projetou um maior número de anos em solo argiloso sob áreas de pastagem com aptidão média (40 anos).

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-08-13T17:56:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2015-08-17T14:19:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-17T14:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_FluxosHidrogeoquimicosAguas.pdf: 3338970 bytes, checksum: 5cf098c12d6a81b1d3a4518d2b93a2bb (MD5) Previous issue date: 2011 / EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Nordeste Paraense é caracterizado por conter as mais antigas áreas de colonização da Amazônia, onde predomina a agricultura familiar itinerante de derruba e queima e também a pecuária bovina extensiva. A paisagem é fortemente marcada pela vegetação secundária em diversos estágios de sucessão e poucos remanescentes de floresta primária, a qual é geralmente localizada às margens de pequenos rios e igarapés. Nesse contexto, o presente estudo, conduzido em 14 microbacias no Nordeste Paraense sob diferentes usos e cobertura da terra e em quatro microbacias em áreas florestais sob baixo impacto antrópico, objetivou avaliar a hidrogeoquímica das águas fluviais para o embasamento da gestão de duas mesobacias hidrográficas nessa região. Foi detectado que a composição química das águas fluviais dos pequenos igarapés está sendo influenciada pelas práticas agrícolas adotadas em suas bacias de drenagem. Sinais hidrogeoquímicos diferenciados foram observados no caso das microbacias com presença de: sistema agrícola de derruba e queima; lavouras com irrigação e uso de agroquímicos; e pecuária bovina. Além disso, constatou-se a importância das microbacias florestadas para o aporte de nitrato, cloreto e sódio para os ecossistemas fluviais estudados. Adicionalmente verificou-se certa variação sazonal na hidrogeoquímica das águas fluviais e uma forte influência dos sistemas agropecuários, especialmente as pastagens, sobre os parâmetros físico-químicos mensurados, com redução da concentração de oxigênio dissolvido, e aumento da temperatura, do pH e da condutividade elétrica. Pelo presente estudo, pode-se inferir que a presença de mata ciliar é imprescindível para minimizar os impactos dos sistemas agrícolas nos recursos hídricos e deve ser apontada como uma ferramenta na gestão de bacias, assim como é recomendável a substituição de técnicas tradicionais que utilizam o fogo, por técnicas mais sustentáveis de produção agropecuária, como o plantio direto na capoeira. Por fim, sugere-se que dentre os parâmetros analisados, alguns podem ser recomendados, dependendo do uso da terra a ser focado, como indicadores de sustentabilidade ambiental dos sistemas agropecuários de produção para a gestão local de bacias hidrográficas. / The Northeast of Pará is characterized by the Amazonian old settlements, where the slash and burn small farming and large pastures are predominant. Its landscape is dominated by secondary vegetation at a widely succession stage and very few mature forest remnant, which are generally situated along the rivers and streams. In this context, the present study was conducted in fourteen small catchments under different land use and four other small catchments in forested areas under low anthropic impact, with the objective of evaluating the fluvial hydrogeochemistry to support two mesobasins management in the studied region. It was detected that the chemical composition of the evaluated small stream waters is being affected by the agriculture practices adopted in their drainage areas. Hydrogeochemical changing signals were observed for the small catchments where the predominant land uses are: slash-and-burn small farming; crops with irrigation and agrochemical; and cattle farming. Moreover, we observed the importance of the forested catchments for nitrate, chloride and sodium inputs to the studied stream ecosystems. In addition, it was verified a seasonal fluvial hydrogeochemistry variation and strong effects of agriculture systems, especially cattle farming, to the monitored physic-chemical parameters, as the dissolved oxygen concentration decrease, besides the increasing of temperature, pH and electric conductivity. By the results of the present research we can infer that riparian forest is indispensable to mitigate the impacts of the agriculture systems to the water resources, and should be pointed as an important tool in the watershed management, as well as the substitution of slash-and-burn for more sustainable agriculture practices as chop-and-mulching for instance. Finally, we suggest that some of the analyzed parameters can be recommended, according to the focused land use, as environment sustainable indicators of the agriculture systems along the local watershed management in the region.

Orientador: Edson Luís Piroli / Resumo: No processo de produção do espaço geográfico, o homem promove mudanças no uso da terra e, consequentemente, alterações no ciclo hidrológico, que dão origem a impactos ambientais negativos, tais como o aumento das taxas de erosão do solo, da exportação de sedimentos das bacias hidrográficas e do escoamento superficial, principalmente quando reduz ou elimina a cobertura vegetal. Tais impactos são observados na bacia do Ribeirão São Domingos, localizada no município de Santa Cruz do Rio Pardo – SP, que passou pelos processos de expansão urbana e intensificação da ocupação agrícola a partir da década de 1970. Nesse contexto, o objetivo desta tese foi analisar a influência das transformações ocorridas no uso da terra da referida bacia hidrográfica desde a década de 1960 e em cenários futuros de uso na configuração dos processos de erosão, aporte de sedimentos e escoamento superficial, por meio de modelagem, como subsídio ao ordenamento territorial urbano e rural. Para tanto, foi necessário: caracterizar os usos da terra passados e atuais; simular os cenários futuros; levantar, caracterizar e mapear os solos da área de estudo; ajustar a equação Intensidade-Duração-Frequência (IDF) para utilização nos estudos hidrológicos; realizar as modelagens de erosão e hidrológica; analisar os instrumentos de ordenamento territorial e parcelamento do solo do Plano Diretor do município e propor as alterações necessárias à redução do escoamento superficial e do perigo de inundação na bacia. A met... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the process of producing the geographical space, humans promote changes in land use and, consequently, changes in the hydrological cycle, which generate negative environmental impacts such as an increase in soil erosion rates, sediment yield and surface runoff at the watershed outlets, especially when the vegetal cover is reduced or eliminated. These impacts are observed in São Domingos stream watershed, located in the municipality of Santa Cruz do Rio Pardo, in São Paulo state, which has undergone urban expansion and intensification of agricultural use since the 1970s. In this context, this thesis aims to analyze the influence of land use changes in this watershed, since the 1960s and in future use scenarios, in the configuration of erosion processes, sediment yield, and surface runoff by means of modeling, as a subsidy to the urban and rural land use planning. Aiming this objective, the following steps were necessary: to characterize the past and current land uses; to simulate future scenarios; to survey, characterize and map the soils of the study site; to adjust the Intensity-Duration-Frequency (IDF) equation to be used in hydrological studies; to perform erosion and hydrologic modeling; to analyze the land use planning and soil parceling instruments of the municipality’s master plan and to propose the necessary changes in order to reduce runoff and flood hazard in the watershed. The methodology was based on the production of land use maps for the years 1962, 1984, 200... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

As pastagens são o principal uso da terra no mundo, ocupando dois terços de sua área agricultável e três quartos da área agricultável do Brasil. Quando bem manejadas, as pastagens possuem alta capacidade de estocar C no solo, porém podem perder até 50% do C do solo quando em avançado estágio de degradação. Os objetivos desse trabalho foram quantificar o potencial de sequestro de C e avaliar a dinâmica da matéria orgânica no solo em locais de conversão de pastagens degradadas para bem manejadas no Brasil. Para tanto, foram avaliadas as alterações dos estoques de C no solo nas pastagens do Brasil através de uma meta-análise, bem como os fatores de manejo e as taxas de variações do estoque de C no solo em diferentes status de pastagens. Em sete cronossequências situadas em Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) e Paraíso (TO), foram determinadas as alterações na quantidade e na qualidade da Matéria Orgânica do Solo (MOS). Foram determinados os estoques de C e N e as taxas de variação locais. A qualidade da MOS foi avaliada por meio de análise isotópica, fracionamento físico, Índice de Manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teor de C na Biomassa Microbiana (C-BM). Através da meta-análise, estimou-se que no Brasil os solos sob pastagens degradadas apresentam redução dos estoques de C de 0,13 Mg ha-1 ano-1. As pastagens nominais foram capazes de aumentar o estoque de C no solo, enquanto as pastagens melhoradas nem sempre mantiveram os estoques semelhantes aos da vegetação nativa. A recuperação das pastagens promove acúmulo de C no solo na faixa de 0,40 Mg ha-1 ano-1. O cumprimento da meta de recuperação dos 30 milhões de hectares de pastagens resultará no acumúlo de 12 Tg ha-1 ano-1 de C. A degradação das pastagens nos estados do Mato Grosso e Tocantins reduziu os estoques de C no solo numa faixa de -0,06 Mg ha-1 ano-1, enquanto a recuperação das mesmas proporcionou aumento de 0,12 Mg ha-1 ano-1. Nas pastagens avaliadas, cerca de 54% do C é originado das gramíneas cultivadas. A fração orgânica foi a mais sensível às Mudanças de Uso da Terra (MUT), promovendo diminuição dos estoques de C nessa fração. A implantação de pastagens tem impacto negativo na qualidade da MOS, com diminuição do IMC de até 70%. Contudo, se bem manejadas, o IMC das pastagens pode ser superior ao da vegetação nativa, como acontece quando a pastagem é consorciada com Pueraria spp. O C-BM e o grau de humificação não foram alterados após a implantação ou a recuperação das pastagens, não sendo bons indicadores de qualidade da MOS. As alterações dos estoques de C nas frações da MOS e o IMC foram os indicadores mais eficientes de alterações da qualidade da MOS em pastagens. As recuperação de pastagens degradadas promove aumento no estoque de C no solo e melhoria da qualidade da MOS. / Pastures are the main land use in the world, occupying two-thirds of the world\'s arable land and three quarters of agricultural areas of Brazil. When well-managed, pastures have a high capacity to store SOC, but they may lose up to 50 % of stock SOC when in an advanced stage of degradation. The objective of this work was to quantify the potential of carbon sequestration and to evaluate soil organic matter dynamics in the conversion of degraded pastures to well-managed in Brazil. We evaluated changes in stocks SOC in pastures in Brazil through a meta-analysis, determining the management factors and the rates of stocks SOC changes in different pasture status. In seven cronossequences located in Vila Bela da Santíssima Trindade (MT), Nova Xavantina (MT), Conquista D\'Oeste (MT), Dueré (TO), Carmolândia (TO) and Paraíso (TO) were determined the changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM). C and N stocks and rates of local variations were determined. The quality of the SOM was evaluated through isotopic analysis, physical fractionation, C management index (CMI), degree of humification (HFIL) and C content in microbial biomass (MB-C). Through the meta-analysis it was estimated that in Brazil degraded pastures present a reduction of stocks SOC of 0.13 Mg ha-1 year -1. Nominal pastures were able to increase stock SOC, while improved pastures did not always maintain stocks similar to native vegetation. The recovery of pastures promotes the accumulation of C in the soil at the rate of 0.40 Mg ha-1 year -1. Meeting the recovery goal of 30 million ha of pasture will result in the accumulation of 12 Tg C ha-1year -1. The degradation of pastures in the states of Mato Grosso and Tocantins reduces C stocks in the soil at a rate of 0.06 Mg C ha-1 year-1. While the recovery of degraded pastures has the potential to increase C stocks in the soil with rate of 0.12 Mg C ha-1 year-1. In the pastures evaluated, about 54% of the C originates from the cultivated grasses. The organic fraction was the most sensitive to LUC, promoting the decrease of C stocks in this fraction. Pasture implantation has a negative impact on SOM quality, with a reduction in the CMI of up to 70%; however, if managed well, the CMI of pastures may be higher than that of native vegetation. The MB-C and degree of humification were not altered after the implantation or the recovery of the pastures. Changes in C stocks in SOM fractions and CMI were the most efficient indicators of changes in SOM quality in pastures. The recovery of degraded pastures promotes an increase in C stock in the soil and an improvement in the quality of the MOS.

Sustainability is one of the biggest goals of humankind in the new millennium. An increasing global demand on agricultural products stimulates agricultural expansion in Brazil, especially in the Southwestern Amazon, namely in the Cerrado and Amazon biomes. A better understanding of biogeochemical cycles and their influence on natural and agricultural systems is key to achieve environmental sustainability and improve agricultural efficiency. These biogeochemical cycles are driven by microbes, and the aim of this thesis was to correlate microbial functional group abundances with differences in carbon, nitrogen, and greenhouse gas cycles in response to land use changes in Southwestern Amazon soils. This work was performed at the University of São Paulo, Brazil, and at the University of Massachusetts Amherst, USA, while the candidate was enrolled in Ph.D. programs at both universities. The thesis is composed of five studies. The first study shows that land use change from Cerrado and forest to agriculture (soybean, Glycine max (L. Merrill), in succession with other crops) or pasture (Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) did not reduce soil microbial diversity but changed microbial structure. The second study, a physicochemical background for this land use conversion, describes the alteration of C and N stocks, soil chemical parameters, and microbiological parameters such as biomass, biological C stocks, and changes in the abundance of prokaryotes and fungi. In the third and fourth studies microcosm experiments depict how the agricultural change to soybean and Brachiaria alter the original microbial structure found in forest or cerrado. These studies focused on abundances of key biogeochemical genes (amoA, nirK, nirS, norB, nosZ, mcrA, and pmoA) and correlated gene copy abundances with C, N, and GHG measurements. In the fifth study, in situ soil surveys and GHG samplings were used to characterize the changes from forest to pasture (B. brizantha, 25 years) or soybean crop system (for 2 years or 25 years in succession). We found correlations between genes and processes, indicating that gene abundances provide important microbial information for the understanding of the targeted biogeochemical cycles. Land use, rather than plant species, promotes alterations in microbial gene abundances and processes. During the survey period, forest exhibited higher microbial activity, resulting in higher nitrate availability and N2O emissions. These processes were correlated with higher abundances of process related genes. Nitrate and N2O emissions were lower in agricultural and pasture soils. CO2 emission was higher in the two-year-old soybean plot. The forest and two-year-old soybean plots acted as a sink for CH4, while the pasture plots represented a source of it. The results validated the use of gene abundance determination as a valuable tool to better understand C, N, and GHG processes. The genes nirK, nosZ, and 16S rRNA presented the best correlations with the processes. A larger temporal and spatial analysis is needed to infer statements on the processes dynamics due to land use change. For the first time gene abundance measurements were used to integrate the C, N and GHG cycles, giving insights into land use changes in Southwestern Amazon / Sustentabilidade é um dos maiores objetivos da humanidade no novo milênio. Uma demanda crescente por produtos agrícolas tem estimulado a expansão agrícola no Brasil, especialmente no Sudoeste da Amazônia, nos biomas Cerrado e Amazônia. Um melhor entendimento dos ciclos biogeoquímicos e suas influências em sistemas naturais e agrícolas é chave para se alcançar sustentabilidade ambiental e aumentar eficiência agrícola. Esses ciclos biogeoquímicos são guiados por microrganismos, e o objetivo dessa tese foi correlacionar abundância de grupos funcionais de microrganismos com carbono, nitrogênio e gases de efeito estufa (GEE) em resposta a mudança do uso da terra em solos do sudoeste da Amazônia. Esse trabalho foi realizado na Universidade de São Paulo e na Universidade de Massachusetts Amherst enquanto o doutorando esteve matriculado nas duas universidades. A tese é composta de cinco estudos. O primeiro estudo mostra que a mudança no uso da terra de Cerrado e floresta para agricultura (soja, Glycine max (L. Merrill), em sucessão com outros cultivos) ou pastagem (Brachiaria brizantha (Hochst. ex A. Rich.) não reduz diversidade microbiana, mas muda sua estrutura. O segundo estudo descreve as alterações nos estoques de C, N, parâmetros químicos e microbiológicos da conversão de Cerrado para agricultura e pastagem. No terceiro e no quarto estudos, microcosmos foram usados para avaliar a influência de soja e braquiária na microbiota dos solos. Genes chaves dos processos biogeoquímicos (amoA, nirK, nirS, norB, nosZ, mcrA, e pmoA) foram quantificados e correlacionados com C, N e GEE. No quinto estudo, coletas in situ de solo e gases foram usadss para caracterizar a mudança do uso da terra de floresta para pastagem (braquiária, 25 anos) e para agricultura (soja, segundo ano, e soja, 25 anos, em sucessão com outras culturas). Correlações entre genes e processos foram encontradas, indicando que abundância gênica fornece importantes informações para o entendimento dos ciclos biogeoquímicos. Mudança no uso da terra como um todo, mais do que a mudança de vegetação, promove as alterações na abundância gênica e processos do solo. Durante o período de coleta, floresta exibiu maior atividade microbiana, resultando em maior disponibilidade de nitrato e emissão de N2O. Esses processos correlacionam com maior abundância dos genes relacionados aos processos. Quantidades de nitrato e N2O foram menores em agricultura e pastagem. As emissões de CO2 foram maiores na área de soja de segundo ano. Os solos de floresta e soja de segundo ano se mostraram como drenos de metano, enquanto que a pastagem foi uma fonte de emissão. Os resultados validam o uso de abundância gênica como uma técnica valiosa para um melhor entendimento dos ciclos do C, N e GEE. Os genes nirK, nosZ, e 16S rRNA apresentaram as melhores correlações com os processos. Uma análise temporal e espacial mais abrangente é necessária para generalizações sobre a dinâmica dos processos na região estudada. Pela primeira vez abundância gênica foi usada para integrar os ciclos do C, N e GEE, colaborando para um melhor entendimento dos processos relacionados à mudança no uso da terra no sudoeste da Amazônia

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.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-06-23T15:19:36Z No. of bitstreams: 1 TiagoClossDeMarchi.pdf: 3447572 bytes, checksum: 384491c29d57ca52c59ea0cda6879c8b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T15:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TiagoClossDeMarchi.pdf: 3447572 bytes, checksum: 384491c29d57ca52c59ea0cda6879c8b (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A mudança do uso da terra decorrente de atividades agrícolas provoca uma modificação na paisagem que leva à criação de fragmentos florestais isolados que se mantém imersos em uma matriz que pode apresentar uma maior ou menor agressividade de acordo com o seu uso. Este estudo foi realizado em duas fazendas vizinhas localizadas no município de Eldorado do Sul, RS. A Fazenda Terra Dura, pertence à empresa Celulose Riograndense S/A e a maior parte da área é utilizada para a monocultura de eucalipto (Eucalyptus spp.). Os remanescentes de floresta nativa estão exclusivamente associados aos diversos cursos d’água que cruzam a área e cercados pelo plantio de eucalipto de diversas idades e estágios de produção. A área é utilizada para o plantio de eucalipto há cerca de 30 anos e há 20 foi isolada do gado. A Fazenda Eldorado destina-se à criação extensiva de gado e sua cobertura vegetal é caracterizada por um predomínio de campo com fragmentos de florestas ripárias que o gado utiliza como local de pastejo e desedentação. Em cada uma das dez áreas selecionadas foram alocados dois transectos paralelos ao curso d’água a 20 metros de distância um do outro nos quais foram aleatorizadas cinco unidades amostrais de 10 x 10m para amostragem do componente arbóreo dos fragmentos. Em cada unidade amostral foram registradas a circunferência de todos os indivíduos com diâmetro a altura do peito maior ou igual a 5 cm (DAP ≥ 5cm). O componente juvenil foi amostrado em unidades amostrais de 5 x 5m concêntricas em cada parcela de 10 x 10m, onde foram amostrados todos os indivíduos com mais de um metro de altura e com menos de 5 cm de diâmetro e estimou-se sua altura total e seu diâmetro à altura do solo (DAS). A densidade e composição do estrato herbáceo foi amostrada em parcelas de 1 x 1 m concêntricas às unidades amostrais de 5 x 5 m. Nestas unidades amostrais foi removida toda vegetação de até 1 m de altura e identificadas taxonômicamente as espécies e separadas em formas de vida (árvore, arbusto, erva, gramíneas, pteridófita, trepadeiras, epífitos). Para avaliação do sub-bosque nos plantios de eucalipto foram selecionados quatro talhões onde foram alocados três transectos de 100 m de comprimento em diferentes distâncias da borda (5, 25 e 50 m) e dois transectos (5 e 25 m) para o interior da mata ciliar. Em cada transecto foram sorteadas cinco unidades amostrais de 5 x 5 m e amostrados todos os indivíduos juvenis utilizando os mesmos critérios anteriormente citados para este estrato. Nos fragmentos adjacentes aos plantios de eucalipto, foram encontradas 61 espécies para os adultos e 77 para os juvenis e o estoque de carbono estimado foi de 106 Mg.ha-1 para os indivíduos adultos e de 4,3 Mg.ha-1 para os herbáceos. Nas áreas com presença de gado foram amostradas 62 espécies para os adultos e 48 para juvenis, com um estoque de carbono de 85,5 Mg.ha-1 para adultos e 0,9 Mg.ha-1 para herbáceo. No sub-bosque dos plantios de eucalipto foram amostradas 32 espécies, sendo 16 exclusivas e 71 no interior da floresta ripária, com 55 exclusivas. Os resultados mostraram que florestas em pequenos fragmentos incorporados em plantações de eucalipto parecem ser melhor preservadas do que aqueles expostos à pecuária. Além disso, áreas com presença de gado apresentaram uma redução no estoque de carbono de 23,8% para o estrato arbóreo e de 79,4% no estrato herbáceo em relação às áreas sem a presença de gado. A plantação de eucalipto possui um importante papel, embora restrito devido ao curto período de corte das árvores, para a manutenção da diversidade de espécies de florestas nativas adjacentes em seu sub-bosque e podem atuar como uma catalizadoras da regeneração da vegetação nativa e na manutenção da diversidade local. / The change in land use due to agricultural activities causes a landscape change that leads to the creation of isolated forest fragments that remain embedded in a matrix that may present a greater or lesser aggressiveness according to their use. The environmental quality of this matrix can affect species composition and forest structure through several factors that impact the surrounding environment, but on the other hand, depending on its type, the array can act as an important source of biodiversity conservation. This study was conducted in two neighboring farms located in Eldorado do Sul, RS. Terra Dura Farm, owned by Celulose Riograndense S/A and most of the area is used for the monoculture of eucalyptus (Eucalyptus spp.). The remnants of native forest are exclusively associated with the various streams that cross the area and surrounded by eucalyptus plantations of various ages and stages of production. The area is used for the planting of eucalyptus during 30 years. The cattle was isolated 20 years ago. Eldorado Farm is intended for extensive cattle ranching and its vegetation is characterized by a predominance of field with fragments of riparian forests that livestock use for grazing. We survey ten riparian fragments, five in each farm, were allocated two transects parallel to the stream to 20 m away from each other in which five were randomized plots of 10 x 10 m sampling of the tree component of the fragments. In each sampling unit circumference were recorded for all individuals with diameter at breast height greater than or equal to 5 cm (DBH ≥ 5 cm). The juvenile component was sampled in 5 x 5 m plots concentric in each plot of 10 x 10 m was sampled all individuals with more than one meter in height and less than 5 cm in diameter and estimated its total height, and its diameter at ground level (DAS). The density and composition of the herbaceous layer was sampled in plots of 1 x 1 m plots of concentric to 5 x 5 m. In these sample units of all vegetation was removed up to 1 m high, which were taxonomically identified and separated in life forms (tree, shrub, herb, grass, fern, lianes and epiphytes). To evaluate the understory in the eucalyptus plantations were selected four plots were allocated three transects of 100 m length at different distances from the edge (5, 25 and 50 m) and two transects (5 and 25 m) into the riparian vegetation. In each transect were randomly selected five samples of 5 x 5 m and sampled all juveniles using the same criteria previously cited for this stratum. In fragments adjacent to eucalyptus plantations, 61 species were found for adults and 77 for juveniles and the estimated carbon storage was 106 Mg.ha-1 for adults and 4.3 Mg.ha-1 for the herbs. In areas with presence of cattle were sampled for 62 adults and 48 for juveniles, with a carbon stock of 85.5 Mg.ha-1 for adults and 0.9 Mg.ha-1 for herbaceous. In the understory of the eucalyptus plantations were found 32 species, with 16 exclusive and 71 within the riparian forest, with 55 exclusive. Our results showed that in small forest fragments embedded in eucalypt plantations seem to be better preserved than those exposed to livestock. In addition, areas with the presence of cattle showed a reduction in carbon stock of 23.8% for the upper stratum and 79.4% in the herbaceous layer compared to areas without the presence of livestock and the planting of eucalyptus has an important role, although limited, due to shortcut the trees for the maintenance of species diversity of native forest adjacent to their understory and can act as a catalyst of the regeneration of native vegetation and maintenance of local diversity.