O conhecimento da probabilidade de ocorrência de precipitações é de grande importância para o planejamento de atividades como produção agrícola, sistemas de abastecimento de água e geração de energia. Neste sentido, a análise regional de freqüências se apresenta como uma ferramenta para a redução de incertezas na estimativa das probabilidades, podendo também diminuir a dimensionalidade das informações. Desta forma, esta pesquisa tem por objetivo estudar uma metodologia para análise regional de freqüências, aplicada à precipitação, na qual se admite que as séries que formam uma região homogênea seguem uma mesma distribuição, que dispensa a utilização de fatores de escala locais, e que seus parâmetros podem ser satisfatoriamente estimados pela média dos parâmetros de ajuste das séries locais. Para compor a metodologia foi construído um teste de homogeneidade regional e um teste para avaliar a qualidade do agrupamento, que leva em consideração os objetivos da análise. Os dois testes citados e a verificação da qualidade da obtenção da distribuição regional pela média dos parâmetros locais foram baseados na medida da máxima diferença de probabilidades entre duas séries e no teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov (KS), auxiliando, então, numa melhor compreensão dos resultados, já que esse teste é referência na avaliação da qualidade do ajuste de funções probabilísticas. Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada na análise de precipitações totais mensais e anuais no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, utilizando-se o método de agrupamento difuso Fuzzy CMeans para identificação das regiões. Verificou-se que o modelo de obtenção da distribuição regional proposto é satisfatório, embora necessite de um fator de correção para a distribuição Gama. O teste de aderência regional mostrou-se bastante útil para orientar a ponderação das variáveis e para auxiliar na determinação do melhor número de regiões, o que foi comprovado pelo alto grau de homogeneidade verificado, mesmo antes de serem aplicados ajustes nas regiões resultantes do agrupamento. Constatou-se ainda que a utilização dos graus de pertinência não produziu resultados satisfatórios para fazer estimativas pontuais e pouco contribuiu para a realização de ajustes no agrupamento. Todavia, o ajuste do modelo de alocação para novos pontos, através da matriz de pertinência, apresentou bons resultados, embora ainda seja necessária sua verificação em situação real. A análise regional da área de estudo resultou em nove regiões, que foram consideradas heterogêneas em apenas dois dos 117 períodos avaliados. Além disso, a partir do teste KS ( = 20%), verificou-se que as distribuições regionais se mostraram válidas para 97,8% das séries, confirmando a possibilidade de utilizar a distribuição regional, sem a necessidade dos fatores de escala locais. / Information on rainfall probability are helpful for some activities planning including agriculture, water supply and hydropower generation. For such purpose, the regional frequency analysis is a powerful tool to reduce uncertainties in probabilities estimation and also information’s dimension. This research evaluates the possibility of taking rainfall regional frequency analysis considering that in a homogeneous region the site frequency distributions are identical, setting aside local scaling factors, and that its parameters may satisfactorily be estimated by average parameters of local series fitting. To address such goals, the methodology consisted of elaborating a regional homogeneity test and a test to assess the cluster quality. Both tests and the assessment over the regional distribution quality were based on the maximum probability differences between two series and on the Kolmogorov-Smirnov test (KS). As a case study, the methodology was applied on Rio Grande do Sul and Santa Catarina States monthly and annual precipitation data, using clustering method Fuzzy CMeans for identification of regions. It was verified that the regional distribution model is satisfactory, although it needs a correction factor for Gamma distribution. The test of regional adherence was useful to guide the variables weighting and to help on the determination of the optimum number of regions, once a high degree of homogeneity was obtained, even before the application of adjustments on the resultant regions from the cluster analysis. The use of membership degrees was not satisfactory on estimating at-site features and resulted on low contribution for cluster adjustments. However, the allocation model fitting for new points presented good results, though a real case assessment is still required. The regional analysis resulted in nine regions, which were heterogeneous in only two of the 117 evaluated periods. Moreover, from the KS test ( = 20%), it was verified that the regional distributions were valid for 97.8% of the series, confirming the possibility to use regional distribution, without any local scaling factor.

O conhecimento da probabilidade de ocorrência de precipitações é de grande importância para o planejamento de atividades como produção agrícola, sistemas de abastecimento de água e geração de energia. Neste sentido, a análise regional de freqüências se apresenta como uma ferramenta para a redução de incertezas na estimativa das probabilidades, podendo também diminuir a dimensionalidade das informações. Desta forma, esta pesquisa tem por objetivo estudar uma metodologia para análise regional de freqüências, aplicada à precipitação, na qual se admite que as séries que formam uma região homogênea seguem uma mesma distribuição, que dispensa a utilização de fatores de escala locais, e que seus parâmetros podem ser satisfatoriamente estimados pela média dos parâmetros de ajuste das séries locais. Para compor a metodologia foi construído um teste de homogeneidade regional e um teste para avaliar a qualidade do agrupamento, que leva em consideração os objetivos da análise. Os dois testes citados e a verificação da qualidade da obtenção da distribuição regional pela média dos parâmetros locais foram baseados na medida da máxima diferença de probabilidades entre duas séries e no teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov (KS), auxiliando, então, numa melhor compreensão dos resultados, já que esse teste é referência na avaliação da qualidade do ajuste de funções probabilísticas. Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada na análise de precipitações totais mensais e anuais no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, utilizando-se o método de agrupamento difuso Fuzzy CMeans para identificação das regiões. Verificou-se que o modelo de obtenção da distribuição regional proposto é satisfatório, embora necessite de um fator de correção para a distribuição Gama. O teste de aderência regional mostrou-se bastante útil para orientar a ponderação das variáveis e para auxiliar na determinação do melhor número de regiões, o que foi comprovado pelo alto grau de homogeneidade verificado, mesmo antes de serem aplicados ajustes nas regiões resultantes do agrupamento. Constatou-se ainda que a utilização dos graus de pertinência não produziu resultados satisfatórios para fazer estimativas pontuais e pouco contribuiu para a realização de ajustes no agrupamento. Todavia, o ajuste do modelo de alocação para novos pontos, através da matriz de pertinência, apresentou bons resultados, embora ainda seja necessária sua verificação em situação real. A análise regional da área de estudo resultou em nove regiões, que foram consideradas heterogêneas em apenas dois dos 117 períodos avaliados. Além disso, a partir do teste KS ( = 20%), verificou-se que as distribuições regionais se mostraram válidas para 97,8% das séries, confirmando a possibilidade de utilizar a distribuição regional, sem a necessidade dos fatores de escala locais. / Information on rainfall probability are helpful for some activities planning including agriculture, water supply and hydropower generation. For such purpose, the regional frequency analysis is a powerful tool to reduce uncertainties in probabilities estimation and also information’s dimension. This research evaluates the possibility of taking rainfall regional frequency analysis considering that in a homogeneous region the site frequency distributions are identical, setting aside local scaling factors, and that its parameters may satisfactorily be estimated by average parameters of local series fitting. To address such goals, the methodology consisted of elaborating a regional homogeneity test and a test to assess the cluster quality. Both tests and the assessment over the regional distribution quality were based on the maximum probability differences between two series and on the Kolmogorov-Smirnov test (KS). As a case study, the methodology was applied on Rio Grande do Sul and Santa Catarina States monthly and annual precipitation data, using clustering method Fuzzy CMeans for identification of regions. It was verified that the regional distribution model is satisfactory, although it needs a correction factor for Gamma distribution. The test of regional adherence was useful to guide the variables weighting and to help on the determination of the optimum number of regions, once a high degree of homogeneity was obtained, even before the application of adjustments on the resultant regions from the cluster analysis. The use of membership degrees was not satisfactory on estimating at-site features and resulted on low contribution for cluster adjustments. However, the allocation model fitting for new points presented good results, though a real case assessment is still required. The regional analysis resulted in nine regions, which were heterogeneous in only two of the 117 evaluated periods. Moreover, from the KS test ( = 20%), it was verified that the regional distributions were valid for 97.8% of the series, confirming the possibility to use regional distribution, without any local scaling factor.

O conhecimento da probabilidade de ocorrência de precipitações é de grande importância para o planejamento de atividades como produção agrícola, sistemas de abastecimento de água e geração de energia. Neste sentido, a análise regional de freqüências se apresenta como uma ferramenta para a redução de incertezas na estimativa das probabilidades, podendo também diminuir a dimensionalidade das informações. Desta forma, esta pesquisa tem por objetivo estudar uma metodologia para análise regional de freqüências, aplicada à precipitação, na qual se admite que as séries que formam uma região homogênea seguem uma mesma distribuição, que dispensa a utilização de fatores de escala locais, e que seus parâmetros podem ser satisfatoriamente estimados pela média dos parâmetros de ajuste das séries locais. Para compor a metodologia foi construído um teste de homogeneidade regional e um teste para avaliar a qualidade do agrupamento, que leva em consideração os objetivos da análise. Os dois testes citados e a verificação da qualidade da obtenção da distribuição regional pela média dos parâmetros locais foram baseados na medida da máxima diferença de probabilidades entre duas séries e no teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov (KS), auxiliando, então, numa melhor compreensão dos resultados, já que esse teste é referência na avaliação da qualidade do ajuste de funções probabilísticas. Como estudo de caso, a metodologia foi aplicada na análise de precipitações totais mensais e anuais no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, utilizando-se o método de agrupamento difuso Fuzzy CMeans para identificação das regiões. Verificou-se que o modelo de obtenção da distribuição regional proposto é satisfatório, embora necessite de um fator de correção para a distribuição Gama. O teste de aderência regional mostrou-se bastante útil para orientar a ponderação das variáveis e para auxiliar na determinação do melhor número de regiões, o que foi comprovado pelo alto grau de homogeneidade verificado, mesmo antes de serem aplicados ajustes nas regiões resultantes do agrupamento. Constatou-se ainda que a utilização dos graus de pertinência não produziu resultados satisfatórios para fazer estimativas pontuais e pouco contribuiu para a realização de ajustes no agrupamento. Todavia, o ajuste do modelo de alocação para novos pontos, através da matriz de pertinência, apresentou bons resultados, embora ainda seja necessária sua verificação em situação real. A análise regional da área de estudo resultou em nove regiões, que foram consideradas heterogêneas em apenas dois dos 117 períodos avaliados. Além disso, a partir do teste KS ( = 20%), verificou-se que as distribuições regionais se mostraram válidas para 97,8% das séries, confirmando a possibilidade de utilizar a distribuição regional, sem a necessidade dos fatores de escala locais. / Information on rainfall probability are helpful for some activities planning including agriculture, water supply and hydropower generation. For such purpose, the regional frequency analysis is a powerful tool to reduce uncertainties in probabilities estimation and also information’s dimension. This research evaluates the possibility of taking rainfall regional frequency analysis considering that in a homogeneous region the site frequency distributions are identical, setting aside local scaling factors, and that its parameters may satisfactorily be estimated by average parameters of local series fitting. To address such goals, the methodology consisted of elaborating a regional homogeneity test and a test to assess the cluster quality. Both tests and the assessment over the regional distribution quality were based on the maximum probability differences between two series and on the Kolmogorov-Smirnov test (KS). As a case study, the methodology was applied on Rio Grande do Sul and Santa Catarina States monthly and annual precipitation data, using clustering method Fuzzy CMeans for identification of regions. It was verified that the regional distribution model is satisfactory, although it needs a correction factor for Gamma distribution. The test of regional adherence was useful to guide the variables weighting and to help on the determination of the optimum number of regions, once a high degree of homogeneity was obtained, even before the application of adjustments on the resultant regions from the cluster analysis. The use of membership degrees was not satisfactory on estimating at-site features and resulted on low contribution for cluster adjustments. However, the allocation model fitting for new points presented good results, though a real case assessment is still required. The regional analysis resulted in nine regions, which were heterogeneous in only two of the 117 evaluated periods. Moreover, from the KS test ( = 20%), it was verified that the regional distributions were valid for 97.8% of the series, confirming the possibility to use regional distribution, without any local scaling factor.

O entendimento da comunidade fitoplanctônica em sistemas instáveis, como por exemplo reservatórios, necessita conhecimento de escalas de variabilidade. Com base nisso, um estudo sobre a heterogeneidade espacial e variabilidade temporal de dois reservatórios com diferentes graus de trofia, no Estado de São Paulo foi realizado em 20 estações no reservatório de Salto Grande e em 19 no reservatório do Lobo, em 3 dias consecutivos, em quatro períodos: outubro de 1999, janeiro, abril e junho e julho de 2000. Para tanto foram determinadas as concentrações de nutrientes totais e dissolvidos, material em suspensão, carbono inorgânico, clorofila a, biomassa, densidade, composição e produtividade primária da comunidade fitoplanctônica e os perfis de oxigênio dissolvido, temperatura, pH e condutividade. Os dois reservatórios tiveram estruturas espaciais semelhantes com a formação de três zonas distintas. A zona de rio, misturada, com menor penetração de luz e maior concentração de nutrientes, a zona de transição, e a zona lacustre, mais estratificada, com maior penetração de luz e menor concentração de nutrientes. Apesar dessa compartimentalização a heterogeneidade espacial no reservatório de Salto Grande foi maior que no reservatório do Lobo, sobretudo em função do gradiente longitudinal de nutrientes e luz. A variabilidade diária (3 dias) nos dois reservatórios não foi significativa na determinação da comunidade fitoplanctônica. A escala de variabilidade sazonal, nos dois reservatórios, foi determinada, principalmente pela variação nos padrões de estratificação e mistura sendo, assim, determinante na composição da comunidade fitoplanctônica. Essa influência foi mais evidente no reservatório do Lobo. A variação temporal e heterogeneidade espacial das mais abundantes espécies e grupos taxonômicos da comunidade fitoplanctônica, (Microcystis aeruginosa, Anabaena crassa e Anabaena circinalis em Salto Grande e Aphanocapsa delicatissima, Coelastrum reticulatum e Aulacoseira granulata no Lobo) nos dois reservatórios foram determinados pelos complexos processos de estratificação e mistura e da disponibilidade de luz. Os resultados obtidos são importantes para o entendimento da variabilidade ambiental de reservatórios tropicais e no planejamento de amostragens que visem o gerenciamento desses sistemas. / The understanding of the phytoplanktonic community in unstable systems, like reservoirs, needs the knowledge of variability scales. Based on it, a study of the spatial heterogeneity and temporal variability in two reservoirs with different trophic levels in São Paulo State was performed in 20 stations of the Salto Grande reservoir and in 19 of Lobo reservoir, for 3 consecutive days, in four periods: October 1999, January, April, June, and July 2000. Total and dissolved nutrients, suspended material, inorganic carbon, chlorophyll, biomass, density, and phytoplanktonic community composition were determined. The two reservoirs showed similarities in their spatial structure with the formation of three distinct zones. The riverine zone, wish was mixed, showing less light penetration and higher nutrients concentration; the transistion zone and the lacustrine zone, which was more stratified, with higher light penetration and lower nutrients concentration. Despite this compartimentalization, the spatial heterogeneity in Salto Grande reservoir was larger than in Lobo reservoir, mainly in function of the longitudinal gradient of nutrients and light. The daily variability (3 days) in the two reservoirs was not significant in the phytoplanktonic community determination. The seasonal variability scale in the two reservoirs was determined, mainly due to the stratification and mixing variation patterns and was essential in the phytoplanktonic community composition. This influence was more evident in the Lobo reservoir. The temporal variation and spatial heterogeneity of the dominants species and taxonomic groups from the phytoplanktonic community, (Microcystis aeruginosa, Anabaena circinalis and Anabaena crassa in Salto Grande reservoir and Aphanocapsa delicatissima, Coelastrum reticulatum and Aulacoseira granulata in the Lobo) were determined by complex processes of stratification, mixing, and light availability in the two reservoirs. The results obtained are important for the understanding of the environmental variability of tropical reservoirs and for the planning of sampling aim at the management of these systems.

Reservatórios são sistemas aquáticos artificiais que reúnem propriedades semelhantes a rios e lagos, ou seja, eles possuem características dinâmicas horizontais de rios e verticais dos lagos. Devido a estas propriedades, muitos fatores são responsáveis pela distribuição e composição do fitoplâncton tais como: estabilidade da coluna de água, tempo de detenção hidráulico, operação da barragem, disponibilidade de nutrientes, RSFA (radiação solar fotossinteticamente ativa), temperatura. Nos últimos anos, devido às ações antrópicas, os reservatórios estão em processo de eutrofização, que contribui para o florescimento de Cianobactérias, que podem trazer problemas em mananciais e comprometer a saúde da população, pois estes organismos podem produzir toxinas extremamente agressivas. Com isso, torna-se importante o estudo da comunidade fitoplanctônica, no Reservatório de Itupararanga, pois ele é utilizado para recreação, irrigação, abastecimento público dos municípios de Votorantim e Sorocaba e geração de energia elétrica. O objetivo principal desta pesquisa é estudar a variabilidade temporal (variação sazonal, diária e nictemeral) e a heterogeniedade espacial (variação hotizontal e diferentes profundidades) e da comunidade fitoplanctônica e avaliar o potencial tóxico de espécies de Cianobactérias predominantes neste reservatório. Para atingir este objetivo foram realizadas coletas em dois pontos (próximo a barragem e na cabeceira), na estação chuvosa (fevereiro 2011) e seca (julho 2011), com amostragem de 4 em 4 horas, em 10 dias consecutivos e em diferentes profundidades da coluna de água. Foi realizada a caracterização da comunidade quanto a sua estrutura (biomassa e diversidade) e a análise de cianotoxinas (microcistina, cilindrospermopsina e saxitoxina) pelo método ELISA. Para relacionar com as variáveis biológicas foram analisadas variáveis hidrometeorológicas e abióticas. Durante o período estudado, o reservatório de Itupararanga pode ser classificado como polimítico, apresentando estratificação térmica no período chuvoso e circulação da coluna de água no período seco. No período estudado não foram observadas variações da estrutura da comunidade fitoplanctônica nas escalas diária e nictemeral, somente foi observada variação sazonal. A média da densidade fitoplanctônica total foi de 41,86x103 ind.mL-1, na estação chuvosa e 39,31x103 ind.mL-1, na seca. Foi observada alternância de dominância de duas esécies fitoplânctônicas, no período chuvoso houve dominância da Chlorophyceae Monoraphidium contortum, e no seco, da Cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii. Ocorreram altas relações entre nutrientes totais (NT:PT) e dissolvidos (NID:PTD), nos dois período estudados, observando-se assim que não houve limitação de nitrogênio. Não foram detectadas a presença de microcistina e cilindrospermopsina e as concentrações de saxitoxina estiveram abaixo do limite permitido pela Portaria MS n°2.914/2011 (3μg.L-1). Portanto, torna-se essencial a realização de um plano de manejo sustentável na bacia hidrográfica do Sorocaba e Médio Tietê, visando o monitoramento de ocorrência de Cianobactérias e cianotoxinas, para garantir a qualidade da água utilizada pela população do entorno do reservatório de Itupararanga. / Reservoirs are artificial aquatic systems which show similar features to lakes and rivers, like the dynamic horizontal characteristics of rivers and the vertical ones of lakes. Due to these properties, there are many factors which are responsible for the distribution and composition of phytoplankton, as there are: stability of the water column, hydraulic retention time, dam operation, availability of nutrients, photosynthetically active solar radiation (PASR), and temperature. As a result of human actions during the past years, the reservoirs are undergoing a process of eutrophication, and therefore contributing to the growth of cyanobacteria, causing problems for wells and thus compromising the health of the population, as these organisms can produce highly aggressive toxins. The study of phytoplankton in the Itupararanga Reservoirs has so become more and more important, as it is a place for recreation, irrigation, public water supply for the counties Votorantim and Sorocaba, and the generation of electricity. The objective of this research is to study the temporal variability (in a seasonal or daily context) and spatial heterogeneity (horizontal axle and diferents deep) in the phytoplankton and to evaluate the potential toxic of predominant cyanobacteria species in this reservoir. In order to reach this aim, a sample collection took place at two sites- one near the dam and the other near the headwaters- during the rainy season (February 2011) and the dry season (July 2011), at a rhythm of every four hours during 10 consecutive days at different depths of the water column. The Phytoplankton community was characterized in relation to its structure (biomass and diversity) and its analysis of cyanotoxins (microcrystin, cylindospermopsin and saxitoxin), using the ELISA method. In order to relate the biological variables, hydrometeorological and abiotic variables have been analyzed. During the studied period, the Itupararanga Reservoir could be classified as polymictic, showing thermal stratification in the rainy season and circulation of the water column in the dry season. Variations in the phytoplankton structure could not be observed on a daily but only a seasonal basis. The average total phytoplankton density was 41,86x103 ind.mL-1 in the rainy season, and in the dry season 39,31x103 ind.mL-1. Two phytoplankton species altered in their dominance, in the rainy season the Chlorophyceae Monoraphidium contortum showed more presence, whereas in the dry season Cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii was found in a higher quantity. There was a high relation between the total nutrients (NT:PT) and the dissolved ones (NID:PTD), in both periods, as well as no limitation in the nitrogen level. Microcrystin and cylindrospermposin could not be detected, and the concentrations of saxitoxin were below the limit set by the Brazilian Ministry of Health - MS n°2.914/2011 (3μg.L-1). However, it is essential to achieving a sustainable management plan for the catchment of Sorocaba and Middle Tietê, aimed at monitoring the occurrence of cyanobacteria and cyanotoxins, to ensure the quality of the water used by the population around the Itupararanga Reservoir.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-01-16T18:30:37Z No. of bitstreams: 1 LeonardoRosaAndrade_DISSERT.pdf: 1536521 bytes, checksum: dfc73f7646d3b26f9005da166124675d (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2017-01-16T18:41:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LeonardoRosaAndrade_DISSERT.pdf: 1536521 bytes, checksum: dfc73f7646d3b26f9005da166124675d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T18:41:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeonardoRosaAndrade_DISSERT.pdf: 1536521 bytes, checksum: dfc73f7646d3b26f9005da166124675d (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho ? avaliar o desempenho de cisternas, de modo a estabelecer a influ?ncia da variabilidade temporal da precipita??o no padr?o de efici?ncia das cisternas. O padr?o de efici?ncia foi estabelecido por meio da An?lise de Componentes Principais, sendo que a primeira componente foi capaz de captar 93,86% da vari?ncia dos dados. A variabilidade temporal da precipita??o foi estudada atrav?s dos ?ndices Precipitation Concentration Degree (PCD), Antecedent Dry Weather Period (ADWP) e , de modo a estabelecer o que melhor capta o regime pluviom?trico local. Na rela??o estabelecida entre as vari?veis hidrol?gicas e a efici?ncia das cisternas, podemos verificar que o ?ndice PCD apresenta maior relev?ncia na caracteriza??o do regime pluviom?trico. Com isso, foi investigada a import?ncia relativa das precipita??es m?dias anuais na efici?ncia do sistema, separando-as em precipita??o total, concentrada e distribu?da e em termos de duas rela??es adimensionais, denominadas Fra??o de Armazenamento e Fra??o de Demanda, ficando constatado que a efici?ncia dos reservat?rios tem maior grau de associa??o com a precipita??o distribu?da. Foram criados modelos preditivos de efici?ncia considerando os par?metros adimensionais ?1 e ?2 em termos de precipita??o total e distribu?da, possibilitando o c?lculo indireto da efici?ncia. A maior associa??o entre efici?ncia e precipita??o distribu?da n?o se traduziu numa melhora da precis?o na predi??o das efici?ncias no modelo criado. Apesar de n?o ser o resultado esperado, podemos concluir que a variabilidade temporal da precipita??o pode ser desconsiderada na an?lise das efici?ncias por meio de modelos preditivos. / O objetivo deste trabalho ? avaliar o desempenho de cisternas, de modo a estabelecer a influ?ncia da variabilidade temporal da precipita??o no padr?o de efici?ncia das cisternas. O padr?o de efici?ncia foi estabelecido por meio da An?lise de Componentes Principais, sendo que a primeira componente foi capaz de captar 93,86% da vari?ncia dos dados. A variabilidade temporal da precipita??o foi estudada atrav?s dos ?ndices Precipitation Concentration Degree (PCD), Antecedent Dry Weather Period (ADWP) e , de modo a estabelecer o que melhor capta o regime pluviom?trico local. Na rela??o estabelecida entre as vari?veis hidrol?gicas e a efici?ncia das cisternas, podemos verificar que o ?ndice PCD apresenta maior relev?ncia na caracteriza??o do regime pluviom?trico. Com isso, foi investigada a import?ncia relativa das precipita??es m?dias anuais na efici?ncia do sistema, separando-as em precipita??o total, concentrada e distribu?da e em termos de duas rela??es adimensionais, denominadas Fra??o de Armazenamento e Fra??o de Demanda, ficando constatado que a efici?ncia dos reservat?rios tem maior grau de associa??o com a precipita??o distribu?da. Foram criados modelos preditivos de efici?ncia considerando os par?metros adimensionais ?1 e ?2 em termos de precipita??o total e distribu?da, possibilitando o c?lculo indireto da efici?ncia. A maior associa??o entre efici?ncia e precipita??o distribu?da n?o se traduziu numa melhora da precis?o na predi??o das efici?ncias no modelo criado. Apesar de n?o ser o resultado esperado, podemos concluir que a variabilidade temporal da precipita??o pode ser desconsiderada na an?lise das efici?ncias por meio de modelos preditivos.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-07-03T12:48:20Z No. of bitstreams: 1 Thais Fernandes de Assuncao.pdf: 2816374 bytes, checksum: 7920171e2a1bc2e761774442a69b5a4e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T12:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais Fernandes de Assuncao.pdf: 2816374 bytes, checksum: 7920171e2a1bc2e761774442a69b5a4e (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Brazil stands out in the cane industry as the world's largest producer of sugarcane. The state of Pernambuco occupies the seventh place in the national ranking and, in the Northeast, it acts as the second largest producer of this region. However, some practices adopted by the plants, especially those associated to the use and mechanized management of cohesive soils, prevent a better prominence in the sugarcane industry. The continuity of unsuitable practices in the mechanized management of the soil consortium to the water deficit directly influences the modification of the soil characteristics, mainly in its physical attributes. In this sense, precision farming techniques, such as geostatistics, are currently used to help improve soils and thus promote high yields to producers. In this way, the objective of the present work is to evaluate the spatial and temporal variability of the physical attributes of the soil in relation to the mechanization practices. The study was conducted at the Experimental Station of Sugar Cane of Carpina (EECAC-UFRPE), where a grid was delineated with intervals of 10 m, making a total of 49 georeferenced points, at the depths of 0-0.30 m and 0.30 -0.60 m. Three collections were carried out over a year, the first one being carried out six months after the use of the subsoiling (T6), the second collection after 12 of the subsoiling, but with the disc harrow + furrow opener+ planting (T12) and the last collection performed after 18 months of the first mechanized management, but where sugarcane was already close to harvest (T18). The soil resistance to field penetration and soil moisture during the test were evaluated; soil density; the pore network of the soil and subsequent construction of the soil water retention characteristic curve (SWRCC); Index S; the saturated hydraulic conductivity and the tensile strength of the soil. All data were submitted to descriptive statistics, mean test and geostatistics. The results indicated that the management performed in T6 and T18 presented the best results regarding the physical quality of the soil, and there was no cumulative effect of management techniques for T12. The geostatistical technique indicated that most of the attributes presented a degree of spatial dependence varying from strong to moderate, attributes such as soil density and humidity showed a pure nugget effect, and it is necessary to increase the sample mesh. In this sense, it is evident that after six months of the use of the subsoil (T6) and the effect of the root system of the sugarcane in T18, they worked in the improvement of the physical quality of the soil, being, therefore, the negative effects promoted by the management in T12, it is suggested that it should not be carried out, only subsoiling being practiced and then, through the furrower, the planting is carried out. / O Brasil destaca-se na atividade canavieira como o maior produtor mundial de cana-de-açúcar. O estado de Pernambuco ocupa a sétima colocação no ranking nacional e, no Nordeste, atua como o segundo maior produtor desta região. Porém, algumas práticas adotadas pelas usinas, principalmente às associadas ao uso e manejo mecanizado dos solos coesos, impedem um melhor destaque no setor sucroacooleiro. A continuidade de práticas inadequadas no manejo mecanizado do solo consorciado ao déficit hídrico influencia diretamente na modificação das características do solo, principalmente, nos seus atributos físicos. Neste sentido, técnicas da agricultura de precisão, como a geoestatística, são atualmente utilizadas para auxiliar na melhoria dos solos e, assim, promover elevados rendimentos aos produtores. Desta forma, o objetivo do presente trabalho é avaliar a variabilidade espacial e temporal dos atributos físicos do solo em relação às práticas de mecanização. O estudo foi conduzido na Estação Experimental de Cana-de-Açúcar do Carpina (EECAC- UFRPE), onde foi delineado um grid de 70 x 70 m, com intervalos de 10 m, entre cada ponto, nas profundidades de 0- 0,30 m e 0,30- 0,60 m. Foram realizadas três coletas ao longo de um ano, sendo a primeira realizada seis meses após o uso da subsolagem (T6), a segunda coleta após 12 da subsolagem, porém, com a realização da gradagem+ sulcador + plantio (T12) e, a última coleta realizada após 18 meses do primeiro manejo mecanizado, mas onde a cana-de-açúcar já estava próxima à colheita (T18). Foram avaliados a Resistência do solo à penetração de raízes em campo e a umidade do solo durante a realização do ensaio; densidade do solo; a rede de poros do solo e posterior construção da curva característica de retenção de água no solo (CCRAS); Índice S; a condutividade hidráulica saturada e a Resistência tênsil do solo. Todos os dados foram submetidos à estatística descritiva, teste de média e a geoestatística. Os resultados indicaram que o manejo realizado no T6 e T18 apresentaram os melhores resultados no que se refere à qualidade física do solo, não ocorrendo efeito acumulativo das técnicas de manejo para o T12. A técnica de geoestatística indicou que a maioria dos atributos apresentou grau de dependência espacial variando de forte a moderada, atributos como densidade do solo e umidade apresentaram efeito pepita puro, sendo necessário aumento da malha amostral. Neste sentido, evidencia-se que após seis meses do uso da subsolagem (T6) e o efeito do sistema radicular da cana-de-açúcar em T18, atuaram na melhoria da qualidade física do solo, sendo assim, diante dos efeitos negativos promovidos pelo manejo em T12, sugere-se que o mesmo não seja realizado, sendo praticada apenas a subsolagem e, em seguida, por meio do sulcador, seja realizado o plantio.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-12T12:22:33Z No. of bitstreams: 1 Thais Fernanda da Silva Vicente.pdf: 4854174 bytes, checksum: 2f9a5208b09ab636705a1a5bd25498e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T12:22:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais Fernanda da Silva Vicente.pdf: 4854174 bytes, checksum: 2f9a5208b09ab636705a1a5bd25498e3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In Southeastern, Midwest and Northeastern Brazil sugarcane cropping plays a highly important role in agricultural scenario due to the growing demand for renewable fuels. However, the continuous crop growing can deplete and erode soil, disturbing the food chain ecosystem. The continuous soil management may shift spatial variability of nematodes and soil physical and chemical properties as well relationships between them.Therefore, this study aimed to evaluate relationships and spatial distribution patterns of soil physical (soil gradation, soil moisture, bulk density and total porosity), soil chemical (pH, Ca2+, Mg2+, K+exchangeable, C-CO2 evolutionin soil and total organic carbon) and plant tissue chemical attributes (Ca2+, Mg2+, K+) with nematode community and the effects on sugarcane development (sprouting, stalk height and number, fresh and dry leaf mass) and nutrient absorption. The study was carried out in Juripiranga – PB, on an Ultisol cultivated with sugarcane, in 2013/2014 harvest. Samples were taken at 10-30-cm depth and were collected before planting, and at 3, 6, 9, 12 months after, following a 84-point grid with sampling points spaced 8-m apart, bring in 84 sampling points at each time. Descriptive analysis and Principal Components Analysis were performed. Pearson‟s correlation coefficients between nematode taxa and attributes of soil and plant were calculated. Geostatistics tools was used to characterize the spatial dependence for the nematodes, physical and chemical attributes of soil, besides chemical and growth attributes of plant, employing semivariogram models to create prediction surface maps with kriging. To evaluate the functions performed by nematodes in the ecosystem, analysis were carried out with the following nematode ecological indices: MI, MI (2-5), Sigma MI, PPI, BI, EI, SI and CI. Nematode metabolic footprints were calculated to assess the contribution of nematodes for services and ecosystem functions. Results indicated at the study period the soil food web was in the enrichment process, even at harvest, when the chain were in the structuring process. The three initial periods Sigma MI presented more sensible than MI index; in general, the ecological indices responded to the changes caused in the soil, specially by the addition of vinasse, along with the dry condition that strengthened Ba1 and H3 response. Plant-parasitic nematodes were dominant: Tylenchorhynchus, Pratylenchus, Helicotylenchusand the family Criconematidae. The area management before planting did not affect spatial distribution of physical and chemical soil attributes, except the random distribution of Mg2+ in this period.The effects on nematode community from soil and plant chemical variables proceeded interrelated, so that the plant-parasitic nematodes did not respond to one or few variables enough, but to sequence of events acting en bloc, enforcing the complexity and mutual influence among the variables studied. / A cultura da cana-de-açúcar tem assumido papel cada vez mais relevante no cenário agrícola brasileiro, em virtude da crescente demanda por combustíveis renováveis, especialmente nas regiões Sudeste, Centro-Oeste e Nordeste. Porém, a constante utilização da cultura pode levar ao desgaste do solo, o que, consequentemente, promoverá alteração à cadeia trófica deste ecossistema. O constante manejo do solo pode provocar mudanças na variabilidade espacial dos nematoides assim como de atributos físicos e químicos do solo, e também da relação entre estas variáveis. Desta forma, este estudo objetivou avaliar padrões e relações de atributos físicos (granulometria, umidade, densidade e porosidade do solo) e químicos do solo (pH, Ca2+, Mg2+, K+ trocáveis, evolução C-CO2 do solo e carbono orgânico total) e do tecido vegetal (K+, Ca2+ e Mg2+) com a nematofauna e os efeitos dos nematoides na absorção de nutrientes pela cana-de-açúcar e padrões de crescimento da cultura (altura do colmo, número de perfilho, número colmos e massa fresca e seca das folhas). O estudo foi realizado no município de Juripiranga – PB, em Argissolo Vermelho Amarelo cultivado com cana-de-açúcar, na safra 2013/2014. Foram realizadas cinco amostragens (antes do plantio da cana; aos 3, 6, 9 meses após o plantio da cana e por ocasião da colheita) em malha com 84 pontos e espaçamento de 8 m entre as amostras na camada de 10-30 cm. Os dados foram submetidos à análise descritiva, análise de correlação de Pearson e análise de componentes principais. A geoestatística foi utilizada para caracterização da dependência espacial dos nematoides, atributos físicos e químicos do solo, além dos atributos químicos e desenvolvimento da planta, para modelagem de semivariogramas e elaboração de mapas de krigagem. Para avaliar as funções desempenhadas pelos nematoides no ecossistema foram calculados os índices ecológicos: IM, IM (2-5), Sigma IM, IPP, IB, IE, IS e IC. A atividade metabólica dos nematoides foi calculada para avaliar a contribuição dos nematoides para os serviços e funções do ecossistema. Os resultados indicaram que, no período do estudo, a área se encontrava em processo de enriquecimento, mesmo por ocasião da colheita quando a cadeia se apresentava em processo de estruturação. Nas três primeiras épocas de amostragem o índice Sigma IM se mostrou mais sensível que o IM; de maneira geral, os índices ecológicos indicaram mudanças provocadas no solo, especialmente pela adição da vinhaça, mas também pela escassez de chuvas que promoveu resposta mais expressiva nas guildas Ba1 e H3. Os nematoides parasitos de planta foram dominantes, com destaque para os gêneros Tylenchorhynchus, Pratylenchus, Helicotylenchus e a família Criconematidae. O manejo da área para reforma do canavial não interferiu na distribuição espacial das propriedades físicas e químicas do solo, a exceção do Mg2+ que obteve distribuição aleatória neste período. Os efeitos das variáveis químicas do solo e da planta sobre os nematoides se mostraram inter-relacionados, não sendo detectada resposta expressiva dos parasitos de planta a uma ou poucas variáveis, mas ao conjunto delas, reforçando a complexidade e influência mútua entre as variáveis estudadas.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-12T15:13:33Z No. of bitstreams: 1 Jucicleia Soares da Silva.pdf: 5438829 bytes, checksum: 16e4fc79e1d9d264915368f2d4a5a54e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T15:13:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jucicleia Soares da Silva.pdf: 5438829 bytes, checksum: 16e4fc79e1d9d264915368f2d4a5a54e (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Precision agriculture enables specific management of agricultural practices, with greater input application efficiency, lower production costs and reduction of environmental impacts. Soil salinity mapping makes it easier to manage and correct salt-affected areas. Therefore, the aim of this study was to characterize the spatiotemporal variability of soil salinity and sugarcane yield under rainfed conditions. The experiment was carried out in an area under sugarcane cultivation, located at the Usina Santa Teresa in Goiana, Zona da Mata-Norte of Pernambuco State, Brazil. The plot in study has 6.5 ha, under the following coordinates: 07° 33’ 39’’ S e 35° 00’ 10’’ W, and average altitude of 8.5 m. Soil sampling and crop yield measurements were performed on a 90-point regular grid in the experimental site. Disturbed soil was sampled from layers between the depths of 0-0.20 m and 0.20-0.40 m, in order to analyze the attributes: saturation extract electrical conductivity, hydrogenionic potential, soluble calcium, magnesium, sodium, potassium, bicarbonate, chloride and sulfate, as well as soil texture. Soil moisture content was determined using a TDR probe and soil apparent conductivity it was used an EM38 device. Sugarcane yield was calculated. Data were subjected to descriptive analyses and tested for normality using the Kolmogorov-Smirnov test. Spatial dependence analysis was performed using geostatistics. ECse, Na+, Ca2+, Mg2+, SAR and Cl- were used as attributed in order to demarcate homogeneous zones for site-specific management purposes. Spatial variability maps of ECse, Na+, SAR, Cl- and SO4 2- showed similarities when compared to the topography and sugarcane yield maps, and were inversely proportional to the pH maps. Rainfall index has influenced spatial and temporal variability of soluble salts and crop yield. Electrical conductivity measured by electromagnetic induction has demonstrated to be a important tool for the prediction of soil attributes. Spatial distribution maps and linear correlation of the apparent electrical conductivity and ECse and soil moisture content showed the same spatial pattern as the topography map. / A agricultura de precisão permite o manejo específico das práticas agrícolas, com maior eficiência de aplicação de insumos, diminuição dos custos de produção e redução dos impactos sobre o ambiente. O mapeamento da salinidade do solo facilita o manejo e a correção das áreas afetadas por sais. Com isso, o objetivo do trabalho foi caracterizar a variabilidade espaçotemporal da salinidade do solo e produtividade da cana-de-açúcar em área de sequeiro. O experimento foi realizado em uma área cultivada com cana-de-açúcar, localizada na Usina Santa Teresa no Município de Goiana, Zona da Mata-Norte do Estado de Pernambuco, Brasil. O lote estudado possui área de 6,5 ha, com coordenadas geográficas 07° 33’ 39’’ S e 35° 00’ 10’’ W e altitude média de 8,5 m. As amostragens do solo e da produtividade da cultura foram realizadas em 90 pontos em uma malha irregular na área experimental. Foram coletadas amostras deformadas nas camadas de solo entre as profundidades de 0-0,20m e 0,20-0,40m, com a finalidade de analisar os atributos: condutividade elétrica do extrato de saturação, potencial hidrogeniônico, cálcio, magnésio, sódio, potássio, bicarbonato, carbonato, cloreto e sulfato solúveis, além da textura do solo. Para determinação da umidade foi utilizada uma sonda TDR e para a condutividade aparente do solo foi utilizado o equipamento EM38. Foi determinada a produtividade da cana-de-açúcar. Os dados foram submetidos à estatística descritiva e análise de normalidade pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. A análise da dependência espacial foi realizada por meio da geoestatística. A CEes, Na+, Ca2+, Mg2+, RAS e Cl- foram os atributos considerados para a delimitação de zonas homogêneas para fins de manejo sítio especifico; Os mapas de variabilidade espacial da CEes, Na+, RAS, Cl- e SO4 2- apresentaram homogeneidade com o mapa topográfico e da produtividade da cana-de-açúcar e foram inversamente proporcionais aos mapas temáticos do pH; O índice pluviométrico influenciou na variabilidade espacial e temporal da produtividade e sais solúveis. A condutividade elétrica medida por indução eletromagnética demonstrou-se como uma importante ferramenta para predição dos atributos do solo. Os mapas de distribuição espacial e a correlação linear da condutividade elétrica aparente e do extrato de saturação, e umidade do solo apresentaram mesmo padrão espacial com o mapa topográfico.

Reservatórios são sistemas aquáticos artificiais que reúnem propriedades semelhantes a rios e lagos, ou seja, eles possuem características dinâmicas horizontais de rios e verticais dos lagos. Devido a estas propriedades, muitos fatores são responsáveis pela distribuição e composição do fitoplâncton tais como: estabilidade da coluna de água, tempo de detenção hidráulico, operação da barragem, disponibilidade de nutrientes, RSFA (radiação solar fotossinteticamente ativa), temperatura. Nos últimos anos, devido às ações antrópicas, os reservatórios estão em processo de eutrofização, que contribui para o florescimento de Cianobactérias, que podem trazer problemas em mananciais e comprometer a saúde da população, pois estes organismos podem produzir toxinas extremamente agressivas. Com isso, torna-se importante o estudo da comunidade fitoplanctônica, no Reservatório de Itupararanga, pois ele é utilizado para recreação, irrigação, abastecimento público dos municípios de Votorantim e Sorocaba e geração de energia elétrica. O objetivo principal desta pesquisa é estudar a variabilidade temporal (variação sazonal, diária e nictemeral) e a heterogeniedade espacial (variação hotizontal e diferentes profundidades) e da comunidade fitoplanctônica e avaliar o potencial tóxico de espécies de Cianobactérias predominantes neste reservatório. Para atingir este objetivo foram realizadas coletas em dois pontos (próximo a barragem e na cabeceira), na estação chuvosa (fevereiro 2011) e seca (julho 2011), com amostragem de 4 em 4 horas, em 10 dias consecutivos e em diferentes profundidades da coluna de água. Foi realizada a caracterização da comunidade quanto a sua estrutura (biomassa e diversidade) e a análise de cianotoxinas (microcistina, cilindrospermopsina e saxitoxina) pelo método ELISA. Para relacionar com as variáveis biológicas foram analisadas variáveis hidrometeorológicas e abióticas. Durante o período estudado, o reservatório de Itupararanga pode ser classificado como polimítico, apresentando estratificação térmica no período chuvoso e circulação da coluna de água no período seco. No período estudado não foram observadas variações da estrutura da comunidade fitoplanctônica nas escalas diária e nictemeral, somente foi observada variação sazonal. A média da densidade fitoplanctônica total foi de 41,86x103 ind.mL-1, na estação chuvosa e 39,31x103 ind.mL-1, na seca. Foi observada alternância de dominância de duas esécies fitoplânctônicas, no período chuvoso houve dominância da Chlorophyceae Monoraphidium contortum, e no seco, da Cianobactéria Cylindrospermopsis raciborskii. Ocorreram altas relações entre nutrientes totais (NT:PT) e dissolvidos (NID:PTD), nos dois período estudados, observando-se assim que não houve limitação de nitrogênio. Não foram detectadas a presença de microcistina e cilindrospermopsina e as concentrações de saxitoxina estiveram abaixo do limite permitido pela Portaria MS n°2.914/2011 (3μg.L-1). Portanto, torna-se essencial a realização de um plano de manejo sustentável na bacia hidrográfica do Sorocaba e Médio Tietê, visando o monitoramento de ocorrência de Cianobactérias e cianotoxinas, para garantir a qualidade da água utilizada pela população do entorno do reservatório de Itupararanga. / Reservoirs are artificial aquatic systems which show similar features to lakes and rivers, like the dynamic horizontal characteristics of rivers and the vertical ones of lakes. Due to these properties, there are many factors which are responsible for the distribution and composition of phytoplankton, as there are: stability of the water column, hydraulic retention time, dam operation, availability of nutrients, photosynthetically active solar radiation (PASR), and temperature. As a result of human actions during the past years, the reservoirs are undergoing a process of eutrophication, and therefore contributing to the growth of cyanobacteria, causing problems for wells and thus compromising the health of the population, as these organisms can produce highly aggressive toxins. The study of phytoplankton in the Itupararanga Reservoirs has so become more and more important, as it is a place for recreation, irrigation, public water supply for the counties Votorantim and Sorocaba, and the generation of electricity. The objective of this research is to study the temporal variability (in a seasonal or daily context) and spatial heterogeneity (horizontal axle and diferents deep) in the phytoplankton and to evaluate the potential toxic of predominant cyanobacteria species in this reservoir. In order to reach this aim, a sample collection took place at two sites- one near the dam and the other near the headwaters- during the rainy season (February 2011) and the dry season (July 2011), at a rhythm of every four hours during 10 consecutive days at different depths of the water column. The Phytoplankton community was characterized in relation to its structure (biomass and diversity) and its analysis of cyanotoxins (microcrystin, cylindospermopsin and saxitoxin), using the ELISA method. In order to relate the biological variables, hydrometeorological and abiotic variables have been analyzed. During the studied period, the Itupararanga Reservoir could be classified as polymictic, showing thermal stratification in the rainy season and circulation of the water column in the dry season. Variations in the phytoplankton structure could not be observed on a daily but only a seasonal basis. The average total phytoplankton density was 41,86x103 ind.mL-1 in the rainy season, and in the dry season 39,31x103 ind.mL-1. Two phytoplankton species altered in their dominance, in the rainy season the Chlorophyceae Monoraphidium contortum showed more presence, whereas in the dry season Cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii was found in a higher quantity. There was a high relation between the total nutrients (NT:PT) and the dissolved ones (NID:PTD), in both periods, as well as no limitation in the nitrogen level. Microcrystin and cylindrospermposin could not be detected, and the concentrations of saxitoxin were below the limit set by the Brazilian Ministry of Health - MS n°2.914/2011 (3μg.L-1). However, it is essential to achieving a sustainable management plan for the catchment of Sorocaba and Middle Tietê, aimed at monitoring the occurrence of cyanobacteria and cyanotoxins, to ensure the quality of the water used by the population around the Itupararanga Reservoir.