Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The detailed representation of hydrological processes involved in soil water balance
and the little knowledge about the influences of tropical forests has acquired great importance
for the efficient management of water resources and a better understanding of the
hydrological cycle. Therefore, is necessary to use of techniques that allow monitoring and the
representation of involved variables, represent in a possible closer way the natural
environment. This work aimed to investigate the dynamics of soil hydrological processes and
the determination of the most adequate time scale for determining the water balance, utilizing
drainage lysimeters containing undisturbed soil, installed in native grassland compared with
the native forest, representative of the Atlantic Forest biome under the climatic conditions of
the southern Brazil. The monitoring of the variables rainfall, runoff and drainage was
performed through electronic rain gauges and the soil water content was monitored by
electronic tensiometers installed at different depths of 10, 30 and 70 cm inside the lysimeters.
The results showed that due to interception of solar radiation, the native forest provides the
formation of an internal microclimate differentiated in relation to the external environment of
native grassland, resulting in a lower input energy and exerting significant influences on the
processes involved in the water balance. This difference in climatic conditions combined with
soil characteristics, allows the lysimeter installed in native forest presents highest soil water
storage capacity of water, being observed higher water contents in the soil, at all depths,
compared the condition of native grassland. Consequently, the lysimeter installed in the native
forest maintains the drainage flows for longer time than the lysimeter installed in the native
field, being the drainage process influenced by the season and the antecedent soil moisture.
Regarding the runoff, it is observed that the volumes per event are greater in native grassland
than in native forest. The water balance calculation based on data monitored in the lysimeters
shows that average daily actual evapotranspiration was 36.93% higher than in the native
grassland lysimeter compared to lysimeter installed inside the native forest, having significant
difference between the two environments. The lysimeters used in this study as well as the
methodologies adopted for monitoring hydrological variables involved in water balance, did
not show satisfactory results for the determination of evapotranspiration in daily periods since
they are not able to represent the observed lags in speed that different processes occur in the
interior of the soil profile. The timescale for events showed to be the most appropriate in
determining the water balance in relation to the daily period and decendial period. / A representação detalhada dos processos hidrológicos envolvidos no balanço hídrico do
solo e o pouco conhecimento sobre a influência das florestas tropicais tem adquirido grande
importância para uma gestão eficiente dos recursos hídricos e melhor compreensão do ciclo
hidrológico. Para tanto, se faz necessário a utilização de técnicas que permitam o monitoramento e
a representação das variáveis envolvidas, de forma mais próxima possível, ao ambiente natural.
Neste contexto, este trabalho teve como objetivo, investigar a dinâmica dos processos
hidrológicos do solo e a determinação da escala temporal mais adequada para a determinação do
balanço hídrico, utilizando lisímetros de drenagem, contendo em seu interior solo com estrutura
não deformada, instalados em área de campo nativo e em área de mata nativa, representativa do
bioma mata atlântica. O monitoramento das variáveis precipitação, escoamento superficial e
drenagem foi realizado por meio de pluviógrafos eletrônicos e o conteúdo de água no solo foi
monitorado por tensiômetros eletrônicos instalados nas profundidades de 10, 30 e 70 cm, no
interior dos lisímetros. Os resultados demonstram que devido a interceptação da radiação solar, a
vegetação de mata nativa proporciona a formação de um microclima interno diferenciado em
relação ao ambiente externo de campo nativo, resultando em um menor aporte de energia e
exercendo influências significativas sobre os processos hidrológicos envolvidos no balanço
hídrico. Esta diferença nas condições climáticas aliadas as características do solo, permite que o
lisímetro instalado na mata nativa apresente maior capacidade de armazenamento de água, sendo
observados maiores conteúdos de água no solo, em todas as profundidades, quando comparado a
condição de campo nativo. Em consequência, o lisímetro instalado na mata nativa mantem os
fluxos subterrâneos de drenagem por mais tempo que o lisímetro instalado no campo nativo,
sendo o processo de drenagem influenciado pela época do ano e conteúdo antecedente de água no
solo. Quanto ao escoamento superficial, observa-se que os volumes escoados, por evento, são
maiores no campo nativo do que na mata nativa. O cálculo do balanço hídrico com base nos dados
monitorados nos lisímetros demonstra que a evapotranspiração real média diária foi 36,93%
superior no lisímetro do campo nativo quando comparado ao lisímetro instalado no interior da
mata nativa, havendo diferença significativa entre os dois ambientes. Os lisímetros utilizados
neste estudo bem como, as metodologias adotadas para o monitoramento das variáveis
hidrológicas envolvidas no balanço hídrico, não apresentaram resultados satisfatórios para a
determinação da evapotranspiração em períodos diários já que não são capazes de representar as
defasagens observadas na velocidade com que os diferentes processos ocorrem no interior do
perfil do solo. A escala temporal por eventos mostrou ser a mais adequada na determinação do
balanço hídrico em relação ao período diário e decêndial.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3613 |
| Date | 15 October 2013 |
| Creators | Feltrin, Rafael Matias |
| Contributors | Paiva, João Batista Dias de, Righes, Afrânio Almir, Streck, Nereu Augusto, Castro, Nilza Maria dos Reis, Nishijima, Toshio |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFSM, BR, Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500300000008, 400, 300, 300, 500, 500, 300, 300, 81e0fd8f-82cb-4fee-b955-800ec8ca5fd8, cea3a59c-798b-4d42-9b37-93fa0e73481c, 02931287-333c-4ad9-9a69-91cae1515c4b, e7fbf979-ecd4-4c38-a4cc-7054ef10c03f, a11ec510-962a-4f58-b8f4-b9c416570d44, 1abea413-78e2-4261-ac2f-e56c624bdb9c |
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