To close the water use budget of irrigated agricultural fields in floodplains with substantial riparian corridors, it is necessary to understand groundwater usage by dominant phreatophytic vegetation, particularly when the primary source of water for irrigation comes from groundwater abstraction. We report here results of estimated evapotranspiration (ET) of a riparian forest, which were based on measurements of sap flow in phreatophytic vegetation within a riparian corridor. The riparian corridor was within a study area 75 to 140 meters wide in the lower portion of the Scotts Creek watershed, which is bounded to the west by the Pacific Ocean in Santa Cruz County, California. Canopy coverage in the study area often approaches 100% during the growing season, with dominant trees being red alder (Alnus rubra Bong.), arroyo willow (Salix lasiolepis Benth.), and pacific willow (Salix lasiandra Benth. var. lasiandra). Other trees include boxelder (Acer negundo L.), bigleaf maple (Acer macrophyllum Pursh.), California bay laurel (Umbellularia californica (Hook. & Arn.) Nutt.), and coastal redwoods (Sequoia sempervirens (D. Don) Endl.). Common understory vegetation includes California blackberry (Rubus ursinus Cham. and Schlecht.), stinging nettle (Urtica dioica subsp. gracilis L.), poison hemlock (Conium maculatum L.), Cape ivy (Delairea odorata Lem.), Italian thistle (Carduus pycnocephalus L. subsp. pycnocephalus), and western poison oak (Toxicodendron diversilobum (Torr. & A. Gray) Greene). We hypothesized that the ET of a riparian forest could be estimated by measuring the sap flow of riparian phreatophytic trees. For the study reported here, only the two most dominant phreatophytic species, namely red alders and arroyo willows, were instrumented with thermal dissipation probes. In addition to diurnal fluctuations, sap flow data collected hitherto also showed expected seasonal variation with summer maxima and winter minima, with transition fall and spring periods. Sap flow measurements from the study area were used to estimate riparian forest ET by projecting them across the canopy areal extent of the riparian forest using sampled tree sapwood areas from six sample plots. The sap flow-based ET results were then compared to ET results reported by two other methods. Additional research, including increased number of trees with thermal dissipation probes, further analysis of sap flow behavior, and continued long-term measurement of sap flow, is needed to further improve the method of using long-term sap flow measurements to estimate the ET of a riparian forest.

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Riparian corridors are often farmed or grazed because they are typically productive and offer a low cost water supply for livestock. These areas are also critical in terms of water quality, soil retention, and aquatic and terrestrial wildlife habitat. Conservation of riparian areas can be conflicting due to loss of productive land for other uses. Agroforestry riparian buffers planted with native fruit and nut trees could help integrate conservation and production in this valuable space by giving landowners the opportunity to provide beneficial environmental services, while enhancing their opportunities for revenue. In order to realize potential use of this type of system, it is important to understand how to communicate benefits and improve prediction of adoption. With this in mind, we conducted a mail survey of creek side owners within three Virginia subwatersheds to 1) create typologies of underlying groups of landowners in order to develop relevant communication strategies for native fruit and nut tree ripairan buffers and 2) test the Unified Theory of Acceptance and Use of Technology (UTAUT) singularly and with additional agroforestry concepts to predict intention to adopt native fruit and nut tree ripairan buffers. Three landowner types were identified within the larger population of creek owners and exhibit differences that merit tailored communication strategies. Both models predict a noteworthy amount of intention to plant native fruit and nut tree riparian buffers. However, when agroforestry measures were added they explained a notable portion of variance. / Master of Science

Many states' Best Management Practices (BMP) programs established Streamside Management Zone (SMZ) widths based on limited or inadequate data with regard to nutrient fluxes from silvicultural activities. Previous studies in forested watersheds have shown slight post-harvest increases of several nutrients in streams. Also, in agricultural settings, increased nitrogen (N) and phosphorous (P) levels have been detected in streams. However, little is known about the effectiveness of recommended forested SMZ widths for controlling nutrient fluxes following fertilizer application. Diammonium phosphate (DAP) and urea fertilizers were applied to subwatersheds of 2 to 3 year-old loblolly pine (Pinus taeda L.) plantations upslope from SMZ study areas throughout Buckingham Co., VA. Three replications of four SMZ treatment widths (30.5m, 15.2m, and 7.6m plus a thinned 15.2m SMZ) were studied using surface water collectors, cation/anion exchange membranes, lysimeters, and stream grab-samples. Measurement devices were spaced symmetrically across the SMZ from the uphill SMZ edge to stream edge with grab samples being collected approximately 20m upstream and 20m downstream of the fertilized area. Little nitrogen and phosphorous movement was detected in surface water which was monitored using surface water collectors. Near-surface water flow sampling using ionic exchange membranes resulted in our most complete dataset and showed infrequent lateral ion transport in the litter and upper soil layers even after water passed over an approximately 1m wide, seeded firebreak located between the SMZ dripline and fertilized area. Results from lysimeter samples used to measure subsurface flow were limited due to dry conditions; however, the limited samples indicate that only minute levels of nitrogen and phosphorous are transported laterally via shallow subsurface and surface flow. Overall, sampling indicated that only minute quantities of nitrogen and phosphorous were ever transported from the fertilized clearcut to the riparian area. Results indicate that even a 7.6m wide SMZ with a seeded firebreak is adequate to protect streams from industrial fertilizer application in a relatively dry year, but wider SMZs may be necessary for other benefits. / Master of Science

O Estado de São Paulo passou por um longo processo de degradação e fragmentação, fruto de um modelo de desenvolvimento que baseou sua ampliação agrícola e urbana na derrubada de ecossistemas florestais nativos. A necessidade de aumento na cobertura florestal do estado é reconhecida há muito tempo, principalmente em razão da relação intrínseca entre água e matas, especialmente no caso das matas ciliares. Essa questão gerou ao logo dos anos o aprimoramento do conhecimento técnico na área de restauração, mas este avanço não foi acompanhado de reflexões a respeito de questões sociais, econômicas e políticas. As diversas políticas públicas e instrumentos agrícolas e florestais vigentes não trazem em seu escopo a preocupação com a realidade socioeconômica ou com o desenvolvimento rural. O presente trabalho procurou analisar, através do estudo de caso em duas microbacias hidrográficas do estado de São Paulo, Ribeirão Campestre no município de Saltinho e Córrego Santo Antônio em Jaú, o desenvolvimento áreas de mata ciliar implantadas por quatro instrumentos e políticas públicas de restauração ecológica de matas ciliares em pequenas e médias propriedades. Buscou-se compreender o contexto em que os diferentes instrumentos e políticas de restauração de matas ciliares ocorreram procurando correlacionar indicadores ecológicos de desenvolvimento de áreas de mata ciliar em restauração, com a percepção e o envolvimento dos proprietários rurais nos diversos processos de restauração de matas ciliares estudados. Desta maneira, a partir dos resultados, foi possível demonstrar que conhecer o perfil e a percepção dos proprietários rurais envolvidos em políticas públicas de restauração de matas ciliares é essencial para a para produção de conhecimentos relacionados à restauração de matas ciliares e de políticas públicas relacionadas. / The State of São Paulo has gone through a long process of deterioration and fragmentation, due to the model of development of agricultural and urban expansion based on the destruction of native forest ecosystem. The need to increase the forest covering in the state has been clear for quite some time, especially due to the intrinsic relationship between water and forests, most notably in riparian forests. With time, this issue gave rise to the refinement of technical knowledge in the area of restoration. However, this progress was not accompanied by discussions on social, economic and political issues. The various public policies, laws and regulations in the agricultural and forest area now in place fail to express any concern with socioeconomic reality or with rural development. This text represents an attempt to analyze a case study in two micro-river basins in the State of São Paulo, Brazil, namely, Ribeirão Campestre, in the municipality of Saltinho and Córrego Santo Antônio, in the municipality of Jaú. Specifically, the development of riparian forest areas implemented by four legal instruments and public policies of ecological restoration of riparian forests in small and medium-sized landholdings were investigated. Searched was made to understand the context in which different legal instruments and policies for restoring riparian forests occurred, and ecological indicators of the development of riparian forest areas in restoration were correlated with the perception and involvement of rural landowners in several different processes of restoration of riparian forests. Thus, based on the results, it was possible to demonstrate that understand the profile and perception of landowners involved in riparian forests restoration public policy is essential to the production of knowledge related to riparian forests restoration of and related public policies.

Devido à importância das matas ciliares muitos esforços e recursos têm sido despendidos para sua restauração. Como forma de aumentar a eficácia dos reflorestamentos, a partir de 1986 as instituições de pesquisa desenvolveram técnicas de reflorestamento fundamentadas na sucessão secundária das florestas tropicais. Neste estudo foi realizada análise estrutural de dez reflorestamentos implantados com base na sucessão secundária e com idades variando de um a 13 anos, comparados com uma área em regeneração natural há 23 anos, todos em região de floresta estacional semidecidual, no médio Vale do Rio Paranapanema, SP. Em cada área foram levantados parâmetros referentes à biomassa (densidade, área basal, altura, DAP e cobertura de copas), fitossociologia (riqueza, diversidade e similaridade) e regeneração natural (densidade, riqueza, diversidade, similaridade com o estrato arbóreo e com áreas naturais). Os reflorestamentos apresentaram evolução mais rápida de todos os parâmetros referentes à biomassa do que a área em regeneração natural, os mais velhos aproximando-se estruturalmente de uma mata ciliar madura e levando a concluir que, para a região dos estudos, o abandono de áreas à regeneração natural não é estratégia de restauração tecnicamente recomendável, embora às vezes possa ser a única saída economicamente viável. Nenhuma das variáveis dendrométricas apresentou correlação expressiva com a riqueza de espécies plantadas, e conclui-se que a opção por plantios com baixa densidade (até 1240 plantas/ha) e baixa riqueza (até 11 espécies) não interfere no desempenho do reflorestamento, em termos de formação de biomassa. O desempenho estrutural dos reflorestamentos pode ser manipulado através da escolha das espécies e da densidade diferenciada entre os grupos sucessionais. A estrutura vertical dos reflorestamentos mostrou-se influenciada pela composição do plantio, refletindo a importância dos grupos sucessionais. As espécies pioneiras e secundárias iniciais dominam o dossel e constituem-se nas espécies emergentes. Plantas em regeneração natural são observadas somente nos reflorestamentos com idade de sete anos ou mais e sua densidade e riqueza mostraram-se correlacionadas apenas com a idade do reflorestamento e a distância até o fragmento natural mais próximo, predominando as espécies de síndrome de dispersão zoocórica / Riparian forests are key to protect water resources and biodiversity, so that efforts and funds have been directed towards its restoration. In recent years, forest restoration research and technology have been based upon secondary succession, since this paradigm have been considered the best solution in terms of restoration efficacy. Nine areas, reforested on the basis of secondary succession with different ages (one to 13 years), as well as a naturally regenerated forest 23 years old, are compared in this study, in terms of stand structure. The parameters adopted in this analysis were related to biomass (density, basal area, height, DBH and crown cover), fitossociology (richness, diversity and similarity) and natural regeneration (density, richness, diversity and similarity with the arboreal stratum and neighbouring native forests). Planted forests presented a recovery process faster than the naturally regenerated forest, in terms of biomass. The eldest planted forest are structurally similar to mature riparian forests in the same environmental condition. On the basis of these results natural regeneration can not be recomended as a good technical solution to recover riparian forests. In some situations, however, this can be the only solution, since it has no costs. No correlation was found between the number of species planted and dendrometric parameters, so that richness and density of the planted forest had no influence on the forest biomass. Structural performance of the planted forest can be managed through species selection considering the proportion between early and late successional species, wich has a direct influence on the biomass. Pioneer and early secondary species dominate the canopy. Natural regeneration of arboreal species starts about seven years after planting. Both density and richness of naturally regenerated plants are correlated with the age of the forest and the distance to the nearest forest patch. Plants in natural regeneration are predominantly from zoocorichous species

A importância das matas ciliares para a manutenção de diversas funções ecológicas e hidrológicas, reconhecida a ponto de tais formações receberem proteção legal específica, não impediu que estas fossem destruídas indiscriminadamente durante o processo de ocupação do território brasileiro. Estima-se que, só no Estado de São Paulo, cerca de 600 mil hectares de áreas marginais aos corpos d\'água encontram-se ocupados com outros usos que não a vegetação natural, necessitando, portanto, de ações de recuperação. Embora exista um número significativo de trabalhos de revegetação de áreas degradadas, principalmente em matas ciliares, poucos são os resultados de pesquisas sobre o desenvolvimento a longo-prazo de plantios de recomposição de mata ciliar. Nem os plantios mais antigos, aleatórios, e nem os mais recentes, baseados nos processos sucessionais, têm sido submetidos a análises que possibilitem avaliar a eficácia destes métodos de plantio na restauração da mata ciliar com sua forma e funções originais. O objetivo geral desta pesquisa foi o de avaliar a auto-sustentabilidade e as tendências sucessionais de uma mata ciliar implantada, com base em aspectos da estrutura e funcionamento da floresta em trechos de diferentes idades. Neste sentido avaliou-se a floresta existente atualmente, do ponto de vista da composição e estrutura da comunidade; caracterizou-se e quantificou-se o estrato regenerativo da floresta, visando compreender os processos de regeneração natural;caracterizou-se a sazonalidade da queda de folhedo através de sua quantificação periódica e sua contribuição para o retorno de nutrientes ao solo; caracterizou-se o solo sob a floresta, e comparou-se os resultados com área não reflorestada; comparou-se a floresta implantada com florestas naturais através dos parâmetros analisados: riqueza e diversidade florística do estrato arbóreo, densidade absoluta, densidade relativa, área basal, estratificação da floresta, similaridade florística, cobertura das copas, regeneração natural, características químicas do solo e produção e conteúdo de nutrientes no folhedo. Analisando-se as áreas reflorestadas como um todo, constata-se a existência de uma mata ciliar exuberante e fisionomicamente bem estruturada, cujo papel de proteção aos recursos hídricos e ao solo tem sido desempenhado de forma evidente. Alguns resultados obtidos são de extrema importância: no setor de 28 anos, 69% das árvores amostradas surgiram espontaneamente e apenas 31% são indivíduos plantados, demonstrando que está havendo um aumento natural da riqueza florística, o que prova que a natureza encarrega-se de perpetuar a floresta fazendo os \"ajustes\" necessários. Processos ecológicos como a dispersão de sementes e a regeneração natural estão incorporados na dinâmica florestal do local, podendo-se afirmar que a auto-sustentabilidade florestal da comunidade que se formou a partir do plantio de mata ciliar já está garantida. A hipótese deste trabalho foi confirmada pelos resultados obtidos: com o decorrer do tempo a mata ciliar implantada tende a se tornar cada vez mais semelhante à mata ciliar natural, em estrutura e função. / The importance of riparian forests to maintain the many hydrologic and ecological functions, acknowledged to the point of receiving specific legal protection, did not prevent their indiscriminate destruction during the process of land settlement in Brazil. It is estimated that in São paulo state alone about 600 thousands hectares of stream-side areas have been occupied by other uses rather than natural vegetation, therefore, requiring actions of restoration. Although there is a significant number of studies in restoration of degraded areas mainly in riparian forests, the results in research on development of restoration planting of riparian forests in the long term are few. Neither older random plantings nor more recent ones based on sucession processes have been subjected to analysis that would make it possible to evaluate the efficacy of these methods of planting for restoration of riparian forest with its original form and functions. The general aim of this study was to evaluate self-sustainability and sucession tendencies of a planted riparian forest, based on aspects of structure and functioning of the forest in patches of different ages. Thus, the current existing forest was evaluated regarding composition and structure of the community; the regenerative stratum of the forest was characterized and quantified with the purpose of understanding natural regeneration processes; the seasonability of fall foliage through its periodic quantification and itscontribution to the return of nutrients to the soil was characterized; the soil underneath the forest was characterized, and the results in areas that were not restored were compared; planted forests and natural forests were compared through parameters analyzed: richness and floristic diversity of the tree stratum, absolute density, relative density, basal area, forest stratification, floristic similarity, canopy cover, natural regeneration, chemical characteristics of the soil and production and nutrients content in the foliage. By analyzing restored areas as a whole, we can confirm an exuberant and physiognomically well structured riparian forest, whose role of protecting hydric resources and the soil has been easily noticed. Some ecological indicators assessed such as the abundant natural regeneration existing under the planted forest and the spontaneous development of new species show that there has been a natural increase in floristic richness, which proves that nature manages to perpetuate forests by making the necessary adjustments. The hypothesis of this work was confirmed by the results obtained: with time the planted forest tends to become more and more similar to the natural forest, both in structure and function.

As atividades agrícolas no Estado de São Paulo, foram responsáveis pela supressão da cobertura vegetal original do solo e, sua conseqüente degradação. A vegetação nativa foi gradativamente substituída por culturas como café, pastagem, citros e cana-de-açúcar, durante séculos de ocupação e uso da terra. A recomposição da cobertura florestal auxilia na prevenção da erosão do solo e na redução dos impactos causados. A floresta ripária retém os sedimentos resultantes do desprendimento do solo à montante e transportados pela enxurrada. A deposição de sedimentos na zona ripária está relacionada à pluviosidade, às feições geomorfológicas, ao material de origem e manejo da área à montante. O padrão de distribuição de sedimentos na zona ripária reflete a dinâmica da deposição e os prováveis processos ocorridos. Para inferir sobre os processos de deposição ocorridos, foram realizadas análises macro e micromorfológicas e, também análises granulométricas apoiadas na interpretação estatística dos parâmetros de Folk & Ward (1957). As amostras de solo foram dispersas em Hexametafosfato de Sódio e também em água, para simular as condições de campo, seguindo a metodologia de Camargo (1986). Os resultados obtidos através da análise granulométrica, foram reforçados pelas análises de imagens e porosidade em amostras indeformadas. Os atributos do solo enterrado e dos sedimentos depositados, evidenciam um padrão de deposição irregular e desuniforme, que sugere a ocorrência de eventos erosivos de grande intensidade (fluxo turbulento). Essa irregularidade e desuniformidade da deposição está relacionada à alteração do uso da terra. A implantação do reflorestamento na zona ripária de Iracema B deslocou a deposição de sedimentos, 25m à montante na encosta. / Agricultural pratices in the state of São Paulo - Brazil, are directly responsible for the suppression of the natural vegetation cover and soil degradation. The natural vegetation was substituted by coffee, pastures, citrus and sugar-cane crops, over centuries of occupation and land use. The native forest recuperation prevents soil erosion and reduces environmental impacts. Riparian forest traps sediments transported by \"splash\" and runoff. Sediments deposition in riparian zone depends on rainfall, geomorphology, original soil characteristics and management. Sediment distribution paths in riparian zones reflect the deposition dynamics and the type of deposition event. In order to study the deposition processes in a riparian forest located in the county of Iracemapolis-state of São Paulo, macro and micromorphological analyses, as well as particle size distribution using Folk & Ward (1957) parameters, were done. Soil samples were dispersed with sodium hexametaphosphate and water. This last technique was done to simulate field transport conditions. The particle size distribution results together with the field and laboratory morphological analyses showed an irregular and non-uniform sediment deposition. This deposition process suggests the occurrence of high intensity erosive events that produce high amount of sediments and runoff characterized by a turbulent flow. Land use changes significantly affect this type of deposition. The recuperation of the natural forest dislocated sediment deposition inside the riparian forest 25 m upslope.

As atividades agrícolas no Estado de São Paulo, foram responsáveis pela supressão da cobertura vegetal original do solo e, sua conseqüente degradação. A vegetação nativa foi gradativamente substituída por culturas como café, pastagem, citros e cana-de-açúcar, durante séculos de ocupação e uso da terra. A recomposição da cobertura florestal auxilia na prevenção da erosão do solo e na redução dos impactos causados. A floresta ripária retém os sedimentos resultantes do desprendimento do solo à montante e transportados pela enxurrada. A deposição de sedimentos na zona ripária está relacionada à pluviosidade, às feições geomorfológicas, ao material de origem e manejo da área à montante. O padrão de distribuição de sedimentos na zona ripária reflete a dinâmica da deposição e os prováveis processos ocorridos. Para inferir sobre os processos de deposição ocorridos, foram realizadas análises macro e micromorfológicas e, também análises granulométricas apoiadas na interpretação estatística dos parâmetros de Folk & Ward (1957). As amostras de solo foram dispersas em Hexametafosfato de Sódio e também em água, para simular as condições de campo, seguindo a metodologia de Camargo (1986). Os resultados obtidos através da análise granulométrica, foram reforçados pelas análises de imagens e porosidade em amostras indeformadas. Os atributos do solo enterrado e dos sedimentos depositados, evidenciam um padrão de deposição irregular e desuniforme, que sugere a ocorrência de eventos erosivos de grande intensidade (fluxo turbulento). Essa irregularidade e desuniformidade da deposição está relacionada à alteração do uso da terra. A implantação do reflorestamento na zona ripária de Iracema B deslocou a deposição de sedimentos, 25m à montante na encosta. / Agricultural pratices in the state of São Paulo - Brazil, are directly responsible for the suppression of the natural vegetation cover and soil degradation. The natural vegetation was substituted by coffee, pastures, citrus and sugar-cane crops, over centuries of occupation and land use. The native forest recuperation prevents soil erosion and reduces environmental impacts. Riparian forest traps sediments transported by \"splash\" and runoff. Sediments deposition in riparian zone depends on rainfall, geomorphology, original soil characteristics and management. Sediment distribution paths in riparian zones reflect the deposition dynamics and the type of deposition event. In order to study the deposition processes in a riparian forest located in the county of Iracemapolis-state of São Paulo, macro and micromorphological analyses, as well as particle size distribution using Folk & Ward (1957) parameters, were done. Soil samples were dispersed with sodium hexametaphosphate and water. This last technique was done to simulate field transport conditions. The particle size distribution results together with the field and laboratory morphological analyses showed an irregular and non-uniform sediment deposition. This deposition process suggests the occurrence of high intensity erosive events that produce high amount of sediments and runoff characterized by a turbulent flow. Land use changes significantly affect this type of deposition. The recuperation of the natural forest dislocated sediment deposition inside the riparian forest 25 m upslope.

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