RESUMO

Abstract Land use and land cover change are affecting the global environment and ecosystems of the different biospheres. Monitoring, reporting and verification (MRV) of these changes is of utmost importance as they often results in several global environmental consequences such as land degradation, mass erosion, habitat deterioration as well as micro and macro climate of the regions. The advance technologies like remote sensing (RS) and geographical information system (GIS) are helpful in determining/ identifying these changes. In the current study area, changes in carbon stocks, notably in forest areas, are resulting in considerable dynamics of carbon stocks as a result of climate change and carbon sequestration. This study was carried out in the Diamer district of the Gilgit Baltistan (GB) Pakistan to investigate the change in cover change/land use change (particularly Forest Land use) as well as carbon sequestration potential of the forests in the district during almost last 25years. The land cover, temporal Landsat data (level 1, LIT) were downloaded from the USGS EROS (2016), for 1979-1989, 1990-2000 and 2001-2012. Change in land uses, particularly forest cover was investigated using GIS techniques. Forest inventory was carried out using random sampling techniques. A standard plot of size 0.1 ha (n=80) was laid out to determine the tree density, volume, biomass and C stocks. Simulation of C stocks was accomplished by application of the CO2FIX model with the data input from inventory. Results showed a decrease in both forest and snow cover in the region from 1979-2012. Similarly decrease was seen in tree volume, tree Biomass, dynamics of C Stocks and decrease was in occur tree density respectively. It is recommended we need further more like project such as BTAP (Billion Tree Afforestation Project) and green Pakistan project to increase the forest cover, to control on land use change, protect forest ecosystem and to protect snow cover.

Resumo O uso e as mudanças na cobertura da terra estão afetando o meio ambiente global e os ecossistemas das diferentes biosferas. O monitoramento, relatório e verificação (MRV) dessas mudanças são de extrema importância, pois muitas vezes resultam em várias consequências ambientais globais, como degradação da terra, erosão em massa, deterioração do hábitat, bem como micro e macroclima das regiões. As tecnologias avançadas, como sensoriamento remoto (RS) e sistema de informações geográficas (SIG), são úteis para determinar / identificar essas mudanças. Na área de estudo atual, as mudanças nos estoques de carbono, principalmente em áreas florestais, estão resultando em uma dinâmica considerável dos estoques de carbono como resultado das mudanças climáticas e do sequestro de carbono. Este estudo foi realizado no distrito de Diamer de Gilgit Baltistan (GB), Paquistão, para investigar a mudança na mudança de cobertura / mudança de uso da terra (particularmente uso de terras florestais), bem como o potencial de sequestro de carbono das florestas no distrito durante quase os últimos 25 anos. A cobertura da terra, os dados temporais do Landsat (nível 1, LIT), foram baixados do USGS EROS (2016), para 1979-1989, 1990-2000 e 2001-2012. Mudanças nos usos da terra, particularmente na cobertura florestal, foram investigadas usando técnicas de SIG. O inventário florestal foi realizado por meio de técnicas de amostragem aleatória. Um lote padrão de 0,1 ha (n = 80) foi estabelecido para determinar a densidade das árvores, volume, biomassa e estoques de C. A simulação dos estoques de C foi realizada pela aplicação do modelo CO2FIX com a entrada de dados do inventário. Os resultados mostraram uma diminuição na cobertura florestal e de neve na região de 1979 a 2012. Da mesma forma, diminuição foi observada no volume da árvore, biomassa das árvores, dinâmica dos estoques de C e diminuição na densidade das árvores, respectivamente. É recomendado que precisemos de mais projetos como o BTAP (Billion Tree Afforestation Project) e o projeto Green Pakistan para aumentar a cobertura florestal, controlar as mudanças no uso da terra, proteger o ecossistema florestal e proteger a cobertura de neve.

RESUMO

ABSTRACT: Urban expansion has led to the replacement of natural landscapes and environmental degradation, making cities and their urban and peri-urban forests (UPFs) vulnerable to climate change, especially on the formation of heat islands. Using i-Tree Canopy program (v. 7.0), we estimate the ecosystem services provided by UPFs in Juiz de Fora (Minas Gerais State, Southeastern Brazil), through the analysis of the (1) annual removal of atmospheric pollutants, (2) annual removal of atmospheric carbon, (3) total carbon stock in vegetation, and (4) the monetary benefits of sequestered and stocked carbon, based on Future Carbon Credit (CFI2Z1) as a monetary proxy. The results showed an average total amount of removal of 4.45 thousand tons of air pollution annually. The average annual total carbon storage was 158 thousand tons and the equivalent CO2 was 580 thousand tons, with an estimated total value of R$ 173 million per year. Significant values of the gross carbon stock (3.98 million tons) and equivalent CO2 (14.59 million tons) were found, being valued at R$ 4.35 billion. We concluded that the Juiz de Fora UPFs have a great potential for socio-environmental and economic benefits.

RESUMO: A expansão urbana levou à substituição de paisagens naturais por paisagens urbanas e à degradação ambiental, tornando cidades e suas florestas urbanas e peri-urbanas (FUPs) vulneráveis às mudanças climáticas, especialmente à formação de ilhas de calor. Utilizando o software i-Tree Canopy (v.7.0), estimamos os serviços ecossistêmicos promovidos pelas UPFs em Juiz de Fora (Minas Gerais, Sudeste do Brasil), por meio da análise de (1) remoção anual de poluentes atmosféricos, (2) remoção anual de carbono atmosférico, (3) estoque de carbono na vegetação e (4) os benefícios monetários do carbono sequestrado anualmente e estocado, utilizando o Mercado de Crédito de Carbono Futuro (CFI2Z1) como um proxy monetário. Os resultados apresentam uma quantidade total média de remoção de 4,45 mil toneladas de poluentes do ar, anualmente. O armazenamento médio anual de carbono total foi de 158 mil toneladas e o de CO2 equivalente foi de 580 mil toneladas, com um valor total estimado anual de R$ 173 milhões. Foram encontrados expressivos valores do estoque bruto de carbono (3,98 milhões de toneladas) e CO2 equivalente (14,59 milhões de toneladas), sendo avaliado em R$ 4,35 bilhões. Concluímos que as FUPs de Juiz de Fora possuem um grande potencial para benefícios socioambientais e econômicos.

RESUMO

Urban expansion has led to the replacement of natural landscapes and environmental degradation, making cities and their urban and peri-urban forests (UPFs) vulnerable to climate change, especially on the formation of heat islands. Using i-Tree Canopy program (v. 7.0), we estimate the ecosystem services provided by UPFs in Juiz de Fora (Minas Gerais State, Southeastern Brazil), through the analysis of the (1) annual removal of atmospheric pollutants, (2) annual removal of atmospheric carbon, (3) total carbon stock in vegetation, and (4) the monetary benefits of sequestered and stocked carbon, based on Future Carbon Credit (CFI2Z1) as a monetary proxy. The results showed an average total amount of removal of 4.45 thousand tons of air pollution annually. The average annual total carbon storage was 158 thousand tons and the equivalent CO2 was 580 thousand tons, with an estimated total value of R$ 173 million per year. Significant values of the gross carbon stock (3.98 million tons) and equivalent CO2 (14.59 million tons) were found, being valued at R$ 4.35 billion. We concluded that the Juiz de Fora UPFs have a great potential for socio-environmental and economic benefits.

A expansão urbana levou à substituição de paisagens naturais por paisagens urbanas e à degradação ambiental, tornando cidades e suas florestas urbanas e peri-urbanas (FUPs) vulneráveis às mudanças climáticas, especialmente à formação de ilhas de calor. Utilizando o software i-Tree Canopy (v.7.0), estimamos os serviços ecossistêmicos promovidos pelas UPFs em Juiz de Fora (Minas Gerais, Sudeste do Brasil), por meio da análise de (1) remoção anual de poluentes atmosféricos, (2) remoção anual de carbono atmosférico, (3) estoque de carbono na vegetação e (4) os benefícios monetários do carbono sequestrado anualmente e estocado, utilizando o Mercado de Crédito de Carbono Futuro (CFI2Z1) como um proxy monetário. Os resultados apresentam uma quantidade total média de remoção de 4,45 mil toneladas de poluentes do ar, anualmente. O armazenamento médio anual de carbono total foi de 158 mil toneladas e o de CO2 equivalente foi de 580 mil toneladas, com um valor total estimado anual de R$ 173 milhões. Foram encontrados expressivos valores do estoque bruto de carbono (3,98 milhões de toneladas) e CO2 equivalente (14,59 milhões de toneladas), sendo avaliado em R$ 4,35 bilhões. Concluímos que as FUPs de Juiz de Fora possuem um grande potencial para benefícios socioambientais e econômicos.

Assuntos

RESUMO

O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.(AU)

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.(AU)

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O estudo das modificações do carbono do solo provocadas pela mudança de uso da terra possibilita adotar medidas que reduzam os riscos de futuros impactos negativos. O objetivo da pesquisa foi quantificar e comparar os teores (COT) e os estoques (EC) de carbono orgânico total do solo em diferentes usos da terra na região do Planalto Sul de Santa Catarina. Foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), campo natural pastejado (CP) e sucessão de lavoura e pastagem (LP). Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, onde foram determinados os teores e calculados os estoques de carbono orgânico total por dois métodos, considerando a camada equivalente e a massa equivalente de solo. Os diferentes usos da terra influenciam os COT e os EC, os quais são maiores na condição de FN. Os valores de COT foram, respectivamente, 33,9; 27,1; 26,0 e 23,2 g kg-1 para FN, PP, CP e LP, na média da camada de 0-40 cm, enquanto os EC até a profundidade de 40 cm foram, respectivamente, 121,5; 113,8; 112,4 e 100,6 Mg ha-1 com base na camada equivalente de solo e 121,5; 102,2; 99,1 e 89,8 Mg ha-1 após correção pela massa equivalente de solo. A adequada gestão de uso do solo, a recuperação de matas e a florestação das terras são passos importantes para permitir o sequestro de carbono no solo.

The study of soil carbon changes caused by the land use alteration allows adopting measures to reduce the risk of future negative impacts. This study aimed to quantify and compare the contents (TOC) and stocks (SOC) of total organic carbon for different types of land use in the southern Plateau of Santa Catarina. The areas selected were natural forest (NF), planted pine (PP), natural rangeland (NR), and crops in succession with pasture (CSP). Soil samples were collected at depths of 0-5, 5-10, 10-20, and 20-40 cm, where the TOC were determined and the SOC were calculated by two methods, one considering the equivalent soil layer and the other the equivalent soil mass. The different types of land use influence the TOC and SOC, which are higher in the NF. The TOC values were, respectively 33.9; 27.1; 26.0, and 23.2 g kg-1 for NF, PP, NR and CSP, in the soil layer average of 0-40 cm. The EC values up to the depth of 40 cm were respectively 121.5; 113.8; 112.4, and 100.6 Mg ha-1, based on the equivalent soil layer, and 121.5; 102.2; 99.1 and 89.8 Mg ha-1 after correction for the equivalent soil mass. Proper management of land use, recovery of forests and afforestation of lands are important steps to allow carbon sequestration in the soil.

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Estoques de carbono em macroagregados do solo possuem relação com a taxa de sequestro de C no solo em sistema plantio direto. Objetivou-se avaliar os estoques de carbono em macroagregados (12,5-19,0mm) em função do revolvimento ocasional e/ou da calagem de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob sistema plantio direto há 17 anos em Pato Branco, sudoeste do Paraná. A partir de outubro de 2009, foi avaliado um experimento em parcelas sub-subdivididas, tendo como parcelas, épocas de amostragens após 6, 12 e 20 meses do revolvimento do solo e/ou calagem; nas subparcelas, manejos de solo, sem e com revolvimento do solo com uma aração e uma gradagem; e, nas sub-subparcelas, níveis de calagem, sem e com calcário para elevar o índice de saturação por bases para 70%. Dos 6 aos 12 meses, a aplicação de calcário em superfície ou incorporado aumentou os estoques de C dos macroagregados na camada de 0,10-0,20m. Após 20 meses, a incorporação de calcário em solo reduziu os estoques de C dos macroagregados somente na camada de 0-0,10m. Assim, a calagem na superfície é fundamental para a manutenção e aumento dos estoques de C em macroagregados de solo sob sistema plantio direto, mantendo-o consolidado.(AU)

Carbon stocks in soil macroaggregates are related to the rate of soil C sequestration in no-tillage system. This study aimed to evaluate carbon stocks in macroaggregates (12.5 to 19.0mm) as a function of the occasional tillage and/or liming of a Hapludox loamy clayey under no-tillage for 17 years in Pato Branco, Paraná southwest, Brazil. Starting from October 2009, it was evaluated an experiment with split-split plots, with plots as sampling dates after 6, 12 and 20 months of the occasional tillage and/or liming; the subplots as soil management, with and without occasional soil tillage with plowing and disking; and as sub-subplots, liming levels, with and without limestone to raise the base saturation index to 70%. From 6 to 12 months, the limestone application on surface or incorporated increased C stocks of macroaggregates in the 0.10-0.20m layer. After 20 months, the incorporation of limestone in soil reduced C stocks in macroaggregates only in the 0-0.10m layer. Thus, the surface liming is essential for the maintenance and enhancement of C stocks in macroaggregates of no-tillage system, keeping it consolidated.(AU)

Assuntos

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Estoques de carbono em macroagregados do solo possuem relação com a taxa de sequestro de C no solo em sistema plantio direto. Objetivou-se avaliar os estoques de carbono em macroagregados (12,5-19,0mm) em função do revolvimento ocasional e/ou da calagem de um Latossolo Vermelho Distroférrico típico textura muito argilosa, sob sistema plantio direto há 17 anos em Pato Branco, sudoeste do Paraná. A partir de outubro de 2009, foi avaliado um experimento em parcelas sub-subdivididas, tendo como parcelas, épocas de amostragens após 6, 12 e 20 meses do revolvimento do solo e/ou calagem; nas subparcelas, manejos de solo, sem e com revolvimento do solo com uma aração e uma gradagem; e, nas sub-subparcelas, níveis de calagem, sem e com calcário para elevar o índice de saturação por bases para 70%. Dos 6 aos 12 meses, a aplicação de calcário em superfície ou incorporado aumentou os estoques de C dos macroagregados na camada de 0,10-0,20m. Após 20 meses, a incorporação de calcário em solo reduziu os estoques de C dos macroagregados somente na camada de 0-0,10m. Assim, a calagem na superfície é fundamental para a manutenção e aumento dos estoques de C em macroagregados de solo sob sistema plantio direto, mantendo-o consolidado.

Carbon stocks in soil macroaggregates are related to the rate of soil C sequestration in no-tillage system. This study aimed to evaluate carbon stocks in macroaggregates (12.5 to 19.0mm) as a function of the occasional tillage and/or liming of a Hapludox loamy clayey under no-tillage for 17 years in Pato Branco, Paraná southwest, Brazil. Starting from October 2009, it was evaluated an experiment with split-split plots, with plots as sampling dates after 6, 12 and 20 months of the occasional tillage and/or liming; the subplots as soil management, with and without occasional soil tillage with plowing and disking; and as sub-subplots, liming levels, with and without limestone to raise the base saturation index to 70%. From 6 to 12 months, the limestone application on surface or incorporated increased C stocks of macroaggregates in the 0.10-0.20m layer. After 20 months, the incorporation of limestone in soil reduced C stocks in macroaggregates only in the 0-0.10m layer. Thus, the surface liming is essential for the maintenance and enhancement of C stocks in macroaggregates of no-tillage system, keeping it consolidated.

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Os sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta são sustentáveis e a escolha do sistema adequado à determinada localidade depende das condições edafo-climáticas e da existência de infraestrutura para suprimento de insumos, armazenagem e escoamento da produção. A produtividade e a rentabilidade são três vezes maiores para a pecuária de corte e de 10 a 30% para as lavouras de grãos em relação aos sistemas tradicionais de produção. Por outro lado, observa-se nos sistemas mais complexos (com uso de componente arbóreo) o aumento do bem-estar animal e a mitigação de gases de efeito estufa.(AU)

appropriate system to a given locality depends on the soil and climatic conditions and the availability of infrastructure for input supply, storage and transportation of production. Productivity and profitability are three times higher for beef cattle and 10-30% for grain crops relative to traditional production systems. On the other hand it is observed in more complex systems (using the tree component) animal welfare increase and mitigation of greenhouse gases.(AU)

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RESUMO

Os sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta são sustentáveis e a escolha do sistema adequado à determinada localidade depende das condições edafo-climáticas e da existência de infraestrutura para suprimento de insumos, armazenagem e escoamento da produção. A produtividade e a rentabilidade são três vezes maiores para a pecuária de corte e de 10 a 30% para as lavouras de grãos em relação aos sistemas tradicionais de produção. Por outro lado, observa-se nos sistemas mais complexos (com uso de componente arbóreo) o aumento do bem-estar animal e a mitigação de gases de efeito estufa.

appropriate system to a given locality depends on the soil and climatic conditions and the availability of infrastructure for input supply, storage and transportation of production. Productivity and profitability are three times higher for beef cattle and 10-30% for grain crops relative to traditional production systems. On the other hand it is observed in more complex systems (using the tree component) animal welfare increase and mitigation of greenhouse gases.

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A study was carried using semivariogram analysis to quantify spatial autocorrelation of carbon stock (CS) in soil, grass and weed species biomass in pastures of Brachiaria brizantha, Marandu grass with low, medium and high degradation, and grown an entisol. The sampling of plants and soil were carried out in regular grid with distances of 5x5 m in an area of 900 m². Grassland CS was assessed through descriptive statistics, comparison of averages through the test Kruskal-Wallis at 5% level of significance, geostatistics and ordinary kriging analysis. The spatial variability of CS was observed within and between pastures with low, medium and high degradation. Pastures with low levels of degradation had less spatial continuity due to smaller ranges in CS in grass biomass and total biomass (grass + weed species), in soil carbon and soil versus grass (total biomass + soil). The grid of 5x5 m was adequate to characterize the spatial variability of pasture with low and high levels of degradation. Areas of Marandu grass with average degree of degradation has high coefficients of variation (CV) between the CS values, which negative by affected the spatial modeling. High CV may also be due to the low number of samples taken (n = 36). Sampling points in grid lower than 5 m can improve the accuracy of the adjustment of semivariograms.

Foi conduzido um estudo utilizando análise de semivariogramas para quantificar a autocorrelação espacial dos estoques de carbono (EC) no solo, biomassa da gramínea e das plantas daninhas em três parcelas experimentais de pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação, cultivadas em Neossolo Quartzarênico Órtico. As coletas das plantas e do solo foram realizadas em malha de amostragem regular com distâncias de 5 x 5 m em área de 900 m². Os EC das pastagens foram submetidos às analises de estatística descritiva, ao teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis ao nível de 5% de significância, ao estudo geoestatístico e interpolação por krigagem ordinária. A variabilidade espacial do EC foi observada dentro e entre as pastagens de capim-Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação. A pastagem de capim-Marandu com nível baixo de degradação teve menor continuidade espacial, por apresentar menores alcances no EC, na biomassa da gramínea e na biomassa total (gramínea + plantas daninhas), no solo e no sistema solo x pastagem (solo + biomassa total). A grade de 5 x 5 m foi adequada para caracterizar a variabilidade espacial de pastagens de capim-Marandu com níveis de degradação baixo e alto. Área de pastagem de capim-Marandu com grau médio de degradação apresenta coeficientes de variação altos entre os valores EC; o que comprometeu a modelagem espacial que também pode ter ocorrido devido ao baixo número de amostras realizadas (n=36). Assim, pontos de amostragem menores que 5 m podem melhorar a precisão dos ajustes dos semivariogramas.

RESUMO

This study analyzed data from three forest inventories conducted in the Experimental Forest, which belongs to Embrapa Western Amazon basin and is located at km 54 on BR-174, Manaus / AM. The aim was to study forest dynamics - the rates of recruitment, growth and mortality - in addition to carbon storage in an area of primary forest, without any intervention. The surveys were conducted in the years 2005, 2007 and 2010 in 15 permanent plots of 1 hectare each. There, all trees with diameter at breast height (DBH) above 10 cm were measured. We calculated the rates of recruitment and mortality, the periodic annual increments (PAIs) in terms of DBH, basal area and volume, fresh and dry biomass above the soil and total carbon storage in the vegetation. The recruitment rates were 2.0 percent and 1.8 percent, and mortality were 0.95 percent and 1.3 percent for the periods between 2005 and 2007 and 2007 and 2010, respectively. The volume was 345.62 m3 ha-1 for the year 2005, rising to 360.67 m3 ha-1 in 2010 with PAIs of 4.32 m3 ha-1 yr-1 between 2005 and 2007 and 1.31 m3 ha-1 yr-1 between 2007 and 2010. The total carbon storage increased from 173.63 t C ha-1 in 2005 to 181.01 t C ha-1 in 2010, confirming that the forest accumulated carbon in the period, acting as a sink.

Este trabalho analisou dados de três inventários florestais realizados na área da Floresta Experimental, pertencente à Embrapa Amazônia Ocidental e localizada no km 54 da BR-174, em Manaus/AM. O objetivo foi estudar a dinâmica da floresta - taxas de incremento, recrutamento e mortalidade - além do estoque de carbono, em uma área de floresta primária, sem qualquer tipo de intervenção. Os inventários foram realizados nos anos de 2005, 2007 e 2010, em 15 parcelas permanentes de 1 hectare cada, onde foram mensuradas todas as árvores com diâmetro a 1,3 m de altura do solo (DAP) superior a 10 cm. Foram calculadas as taxas de recrutamento e mortalidade, os incrementos periódicos anuais (IPAs) em termos de DAP, área basal e volume, as biomassas fresca e seca acima do nível do solo e total e o estoque de carbono da vegetação. As taxas de recrutamento foram de 2% e 1,8% e as de mortalidade foram de 0,95% e 1,3% para os períodos entre 2005 e 2007 e 2007 e 2010, respectivamente. O volume foi de 345,62 m3 ha-1 para o ano de 2005, aumentando para 360,67 m3 ha-1 em 2010, com IPAs de 4,32 m3 ha-1 ano-1 entre 2005 e 2007 e 1,31 m3 ha-1 ano-1 entre 2007 e 2010. O estoque de carbono total teve um acréscimo de 173,63 t C ha-1 em 2005 para 181,01 t C ha-1 em 2010, confirmando que a floresta acumulou carbono no período, atuando assim como sumidouro.

RESUMO

Este trabalho analisou dados de três inventários florestais realizados na área da Floresta Experimental, pertencente à Embrapa Amazônia Ocidental e localizada no km 54 da BR-174, em Manaus/AM. O objetivo foi estudar a dinâmica da floresta - taxas de incremento, recrutamento e mortalidade - além do estoque de carbono, em uma área de floresta primária, sem qualquer tipo de intervenção. Os inventários foram realizados nos anos de 2005, 2007 e 2010, em 15 parcelas permanentes de 1 hectare cada, onde foram mensuradas todas as árvores com diâmetro a 1,3 m de altura do solo (DAP) superior a 10 cm. Foram calculadas as taxas de recrutamento e mortalidade, os incrementos periódicos anuais (IPAs) em termos de DAP, área basal e volume, as biomassas fresca e seca acima do nível do solo e total e o estoque de carbono da vegetação. As taxas de recrutamento foram de 2% e 1,8% e as de mortalidade foram de 0,95% e 1,3% para os períodos entre 2005 e 2007 e 2007 e 2010, respectivamente. O volume foi de 345,62 m3 ha-1 para o ano de 2005, aumentando para 360,67 m3 ha-1 em 2010, com IPAs de 4,32 m3 ha-1 ano-1 entre 2005 e 2007 e 1,31 m3 ha-1 ano-1 entre 2007 e 2010. O estoque de carbono total teve um acréscimo de 173,63 t C ha-1 em 2005 para 181,01 t C ha-1 em 2010, confirmando que a floresta acumulou carbono no período, atuando assim como sumidouro.

This study analyzed data from three forest inventories conducted in the Experimental Forest, which belongs to Embrapa Western Amazon basin and is located at km 54 on BR-174, Manaus / AM. The aim was to study forest dynamics - the rates of recruitment, growth and mortality - in addition to carbon storage in an area of primary forest, without any intervention. The surveys were conducted in the years 2005, 2007 and 2010 in 15 permanent plots of 1 hectare each. There, all trees with diameter at breast height (DBH) above 10 cm were measured. We calculated the rates of recruitment and mortality, the periodic annual increments (PAIs) in terms of DBH, basal area and volume, fresh and dry biomass above the soil and total carbon storage in the vegetation. The recruitment rates were 2.0 percent and 1.8 percent, and mortality were 0.95 percent and 1.3 percent for the periods between 2005 and 2007 and 2007 and 2010, respectively. The volume was 345.62 m3 ha-1 for the year 2005, rising to 360.67 m3 ha-1 in 2010 with PAIs of 4.32 m3 ha-1 yr-1 between 2005 and 2007 and 1.31 m3 ha-1 yr-1 between 2007 and 2010. The total carbon storage increased from 173.63 t C ha-1 in 2005 to 181.01 t C ha-1 in 2010, confirming that the forest accumulated carbon in the period, acting as a sink.

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RESUMO

Foi conduzido um estudo utilizando análise de semivariogramas para quantificar a autocorrelação espacial dos estoques de carbono (EC) no solo, biomassa da gramínea e das plantas daninhas em três parcelas experimentais de pastagens de Brachiaria brizantha cv. Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação, cultivadas em Neossolo Quartzarênico Órtico. As coletas das plantas e do solo foram realizadas em malha de amostragem regular com distâncias de 5 x 5 m em área de 900 m². Os EC das pastagens foram submetidos às analises de estatística descritiva, ao teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis ao nível de 5% de significância, ao estudo geoestatístico e interpolação por krigagem ordinária. A variabilidade espacial do EC foi observada dentro e entre as pastagens de capim-Marandu com níveis baixo, médio e alto de degradação. A pastagem de capim-Marandu com nível baixo de degradação teve menor continuidade espacial, por apresentar menores alcances no EC, na biomassa da gramínea e na biomassa total (gramínea + plantas daninhas), no solo e no sistema solo x pastagem (solo + biomassa total). A grade de 5 x 5 m foi adequada para caracterizar a variabilidade espacial de pastagens de capim-Marandu com níveis de degradação baixo e alto. Área de pastagem de capim-Marandu com grau médio de degradação apresenta coeficientes de variação altos entre os valores EC; o que comprometeu a modelagem espacial que também pode ter ocorrido devido ao baixo número de amostras realizadas (n=36). Assim, pontos de amostragem menores que 5 m podem melhorar a precisão dos ajustes dos semivariogramas.

A study was carried using semivariogram analysis to quantify spatial autocorrelation of carbon stock (CS) in soil, grass and weed species biomass in pastures of Brachiaria brizantha, Marandu grass with low, medium and high degradation, and grown an entisol. The sampling of plants and soil were carried out in regular grid with distances of 5x5 m in an area of 900 m². Grassland CS was assessed through descriptive statistics, comparison of averages through the test Kruskal-Wallis at 5% level of significance, geostatistics and ordinary kriging analysis. The spatial variability of CS was observed within and between pastures with low, medium and high degradation. Pastures with low levels of degradation had less spatial continuity due to smaller ranges in CS in grass biomass and total biomass (grass + weed species), in soil carbon and soil versus grass (total biomass + soil). The grid of 5x5 m was adequate to characterize the spatial variability of pasture with low and high levels of degradation. Areas of Marandu grass with average degree of degradation has high coefficients of variation (CV) between the CS values, which negative by affected the spatial modeling. High CV may also be due to the low number of samples taken (n = 36). Sampling points in grid lower than 5 m can improve the accuracy of the adjustment of semivariograms.

Assuntos

RESUMO

EX-ACT (EX-Ante Carbon-balance Tool) is a tool developed by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). It provides ex-ante measurements of the mitigation impact of agriculture and forestry development projects, estimating net C balance from GHG emissions and Carbon (C) sequestration. EX-ACT is a land-based accounting system, measuring C stocks, stock changes per unit of land, and CH4 and N2O emissions expressed in t CO2-eq per hectare and year. The main output of the tool is an estimation of the C-balance associated with the adoption of improved land management options, as compared with a "business as usual" scenario. EX-ACT has been developed using primarily the IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, complemented by other existing methodologies and reviews of default coefficients. Default values for mitigation options in the agriculture sector are mostly from the 4th Assessment Report of IPCC (2007). Thus, EX-ACT allows for the carbonbalance appraisal of new investment programmes by ensuring an appropriate method available for donors and planning officers, project designers, and decision makers within agriculture and forestry sectors in developing countries. The tool can also help to identify the mitigation impacts of various investment project options, and thus provide an additional criterion for consideration in project selection.

EX-ACT (Ex-Ante Carbon-balance Tool, ferramenta para o balanço ex-ante de Carbono) é desenvolvida pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO). Tem como finalidade de fornecer estimativas ex-ante do impacto de atenuação na agricultura e nos projetos de desenvolvimento florestal, estimando o saldo líquido das emissões dos gases do efeito estufa (GEE) e do seqüestro de carbono (C). EX-ACT é um sistema de contabilidade que considera o uso da terra, medindo estoques de C, mudanças do estoque por unidade de área, e emissões de CH4 e N2O expressos em CO2-eq por hectare e por ano. O resultado principal da ferramenta é uma estimativa do balanço de CO2-eq associados à adoção de opções de melhoria do manejo da terra, em comparação com um cenário chamado de "business as usual". EX-ACT foi desenvolvida usando principalmente as recomendações de 1996 para estabelecer os inventários nacionais de GEE (Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories IPCC, 2006) complementada por outras metodologias existentes e coeficientes padrão especificos quando disponíveis. Os valores padrão para as opções de mitigação no setor agrícola são na sua maioria provenientes do 4º Relatório de Avaliação do IPCC (2007). Assim, EX-ACT estima o balanço de C dos novos programas de investimentos, garantindo um método adequado e disponível para financiadores e agentes de planejamento, projetistas, e governantes para os setores da agricultura e da silvicultura nos países em desenvolvimento. A ferramenta também pode ajudar a identificar os impactos de atenuação de opções possíveis em vários projetos de investimento, e assim fornecer um critério adicional para escolhê-las como parte dos projetos.

RESUMO

National inventories of anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions (implementation of the National Communications) are organized according to five main sectors, namely: Energy, Industrial Processes, Agriculture, Land-Use Change and Forestry (LUCF) and Waste. The objective of this study was to review and calculate the potential of greenhouse gas mitigation strategies in Brazil for the Agricultural and LUCF. The first step consisted in an analysis of Brazilian official and unofficial documents related to climate change and mitigation policies. Secondly, business as usual (BAU) and mitigation scenarios were elaborated for the 2010-2020 timeframe, and calculations of the corresponding associated GHG emissions and removals were performed. Additionally, two complementary approaches were used to point out and quantify the main mitigation options: a) following the IPCC 1996 guidelines and b) based on EX-ACT. Brazilian authorities announced that the country will target a reduction in its GHG between 36.1 and 38.9% from projected 2020 levels. This is a positive stand that should also be adopted by other developing countries. To reach this government goal, agriculture and livestock sectors must contribute with an emission reduction of 133 to 166 Mt CO2-eq. This seems to be reachable when confronted to our mitigation option values, which are in between the range of 178.3 to 445 Mt CO2-eq. Government investments on agriculture are necessary to minimize the efforts from the sectors to reach their targets.

Inventários nacionais acerca de emissões de gases do efeito estufa (GEE) (refinamentos das Comunicações Nacionais) são organizadas de acordo com cinco principais setores, a saber: Energia, Processos Industriais, Agropecuária, Mudanças do Uso da Terra e Florestas e Tratamento de Resíduos. O objetivo dessa revisão foi calcular o potencial das estratégias de mitigação de GEE no Brasil para agropecuária e mudança de uso da terra e florestas. A primeira etapa consistiu na análise de documentos oficiais e não-oficiais do Brasil relacionados a mudanças climáticas e políticas de mitigação. O cenário atual, sem adoção de ações mitigadoras (BAU), e os cenários de mitigação foram elaborados para o período 2010-2020. Efetuaram-se os cálculos associados às emissões e remoções de GEE. Adicionalmente, duas estratégias foram utilizadas para destacar e quantificar as principais opções de mitigação: a) seguindo metodologia do IPCC 1996 e b) baseando-se no EX-ACT. Autoridades brasileiras anunciaram que o país buscará reduzir sua taxa de emissão de GEE em 36.1 a 38.9% em relação a 2020. Este é um posicionamento positivo que deve ser adotado por outros países em desenvolvimento. Para alcançar essa meta governamental, os setores agricultura e pecuária devem contribuir reduzindo a emissão em 133 a 166 Mt CO2-eq. Tal redução parece ser atingível quando confrontada com os valores do presente trabalho sobre opções de mitigação os quais estão entre 178,3 e 445 Mt CO2-eq. Investimentos governamentais nos setores agrícola, pecuária e silvicultura são necessários para minimizar os esforços para atingir as metas de redução de emissão pelos outros setores do país.

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National inventories of anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions (implementation of the National Communications) are organized according to five main sectors, namely: Energy, Industrial Processes, Agriculture, Land-Use Change and Forestry (LUCF) and Waste. The objective of this study was to review and calculate the potential of greenhouse gas mitigation strategies in Brazil for the Agricultural and LUCF. The first step consisted in an analysis of Brazilian official and unofficial documents related to climate change and mitigation policies. Secondly, business as usual (BAU) and mitigation scenarios were elaborated for the 2010-2020 timeframe, and calculations of the corresponding associated GHG emissions and removals were performed. Additionally, two complementary approaches were used to point out and quantify the main mitigation options: a) following the IPCC 1996 guidelines and b) based on EX-ACT. Brazilian authorities announced that the country will target a reduction in its GHG between 36.1 and 38.9% from projected 2020 levels. This is a positive stand that should also be adopted by other developing countries. To reach this government goal, agriculture and livestock sectors must contribute with an emission reduction of 133 to 166 Mt CO2-eq. This seems to be reachable when confronted to our mitigation option values, which are in between the range of 178.3 to 445 Mt CO2-eq. Government investments on agriculture are necessary to minimize the efforts from the sectors to reach their targets.

Inventários nacionais acerca de emissões de gases do efeito estufa (GEE) (refinamentos das Comunicações Nacionais) são organizadas de acordo com cinco principais setores, a saber: Energia, Processos Industriais, Agropecuária, Mudanças do Uso da Terra e Florestas e Tratamento de Resíduos. O objetivo dessa revisão foi calcular o potencial das estratégias de mitigação de GEE no Brasil para agropecuária e mudança de uso da terra e florestas. A primeira etapa consistiu na análise de documentos oficiais e não-oficiais do Brasil relacionados a mudanças climáticas e políticas de mitigação. O cenário atual, sem adoção de ações mitigadoras (BAU), e os cenários de mitigação foram elaborados para o período 2010-2020. Efetuaram-se os cálculos associados às emissões e remoções de GEE. Adicionalmente, duas estratégias foram utilizadas para destacar e quantificar as principais opções de mitigação: a) seguindo metodologia do IPCC 1996 e b) baseando-se no EX-ACT. Autoridades brasileiras anunciaram que o país buscará reduzir sua taxa de emissão de GEE em 36.1 a 38.9% em relação a 2020. Este é um posicionamento positivo que deve ser adotado por outros países em desenvolvimento. Para alcançar essa meta governamental, os setores agricultura e pecuária devem contribuir reduzindo a emissão em 133 a 166 Mt CO2-eq. Tal redução parece ser atingível quando confrontada com os valores do presente trabalho sobre opções de mitigação os quais estão entre 178,3 e 445 Mt CO2-eq. Investimentos governamentais nos setores agrícola, pecuária e silvicultura são necessários para minimizar os esforços para atingir as metas de redução de emissão pelos outros setores do país.

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EX-ACT (EX-Ante Carbon-balance Tool) is a tool developed by the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). It provides ex-ante measurements of the mitigation impact of agriculture and forestry development projects, estimating net C balance from GHG emissions and Carbon (C) sequestration. EX-ACT is a land-based accounting system, measuring C stocks, stock changes per unit of land, and CH4 and N2O emissions expressed in t CO2-eq per hectare and year. The main output of the tool is an estimation of the C-balance associated with the adoption of improved land management options, as compared with a "business as usual" scenario. EX-ACT has been developed using primarily the IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, complemented by other existing methodologies and reviews of default coefficients. Default values for mitigation options in the agriculture sector are mostly from the 4th Assessment Report of IPCC (2007). Thus, EX-ACT allows for the carbonbalance appraisal of new investment programmes by ensuring an appropriate method available for donors and planning officers, project designers, and decision makers within agriculture and forestry sectors in developing countries. The tool can also help to identify the mitigation impacts of various investment project options, and thus provide an additional criterion for consideration in project selection.

EX-ACT (Ex-Ante Carbon-balance Tool, ferramenta para o balanço ex-ante de Carbono) é desenvolvida pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO). Tem como finalidade de fornecer estimativas ex-ante do impacto de atenuação na agricultura e nos projetos de desenvolvimento florestal, estimando o saldo líquido das emissões dos gases do efeito estufa (GEE) e do seqüestro de carbono (C). EX-ACT é um sistema de contabilidade que considera o uso da terra, medindo estoques de C, mudanças do estoque por unidade de área, e emissões de CH4 e N2O expressos em CO2-eq por hectare e por ano. O resultado principal da ferramenta é uma estimativa do balanço de CO2-eq associados à adoção de opções de melhoria do manejo da terra, em comparação com um cenário chamado de "business as usual". EX-ACT foi desenvolvida usando principalmente as recomendações de 1996 para estabelecer os inventários nacionais de GEE (Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories IPCC, 2006) complementada por outras metodologias existentes e coeficientes padrão especificos quando disponíveis. Os valores padrão para as opções de mitigação no setor agrícola são na sua maioria provenientes do 4º Relatório de Avaliação do IPCC (2007). Assim, EX-ACT estima o balanço de C dos novos programas de investimentos, garantindo um método adequado e disponível para financiadores e agentes de planejamento, projetistas, e governantes para os setores da agricultura e da silvicultura nos países em desenvolvimento. A ferramenta também pode ajudar a identificar os impactos de atenuação de opções possíveis em vários projetos de investimento, e assim fornecer um critério adicional para escolhê-las como parte dos projetos.

RESUMO

We hypothesized that, because of the ability of trees to sequester carbon (C) in the deep soil profile and remove excess nutrients from soils, the silvopastoral agroforestry system could enhance the environmental quality of the agricultural lands. To test this hypothesis, two sets of experiments were conducted in two soil orders in Florida, Spodosols and Ultisols, with two major objectives: i) determining the soil C accumulation and tracing the plant sources of C in soil fractions, and ii) quantifying water soluble phosphorus (WSP) and estimating the Soil P Storage Capacity (SPSC). Total C in both soil orders was greater under silvopasture than in treeless pastures, particularly at lower depths. Stable-isotope signature analysis suggested that C3 plants (in this case, slash pine, Pinus elliotii) contributed to a more stable C fraction than C4 plants (in this case, bahiagrass, Paspalum notatum) at soil depths up to 1 m. WSP was consistently higher in treeless pastures, while the remaining SPSC was lower in this land-use system, suggesting the greater likelihood of P moving out of the soil under treeless pasture than in silvopasture. Thus, the presence of trees in pastures contributed to more stable C within the soil profiles, lower WSP, and greater SPSC, indicating more environmental benefits provided by silvopastoral systems as compared to treeless pastures under similar ecological settings.

Nossa hipótese é de que devido à habilidade das árvores seqüestrarem carbono (C) no perfil profundo do solo e remover o excesso de nutrientes dos solos, o sistema de silvopastagem agroflorestal poderia melhorar a qualidade ambiental de terras agricultáveis. Para testar esta hipótese, dois grupos de experimentos foram conduzidos em duas ordens de solos na Florida, Espodossolos e Ultissolos, com dois objetivos principais: i) determinar a acumulação de C do solo e investigar as fontes de C para as plantas nas frações dos solos, e ii) quantificar o fósforo solúvel em água (FSA) e estimar a capacidade de armazenamento de fósforo no solo (CAFS). O C total em ambos os solos foi maior sob o sistema de silvopastagem do que sob pastagens com menos árvores, particularmente nas profundidades mais baixas. A análise por assinatura de isótopo estável sugeriu que as plantas C3 (neste caso, slash pine, Pinis elliotti) contribuíram mais para a fração estável do carbono do que plantas C4 (neste caso, bahiagrass, Paspalum notatum) nas profundidades dos solos acima de 1 m. O FSA foi consistentemente maior em pastagens com poucas árvores, enquanto que a CAFS foi mais baixa neste sistema, sugerindo a grande probabilidade do fósforo ser mais facilmente movido do solo sob pastagens com poucas árvores do que nos sob silvopastagem. Deste modo, a presença de árvores em pastagens contribuiu para C mais estável nos perfis dos solos e o mais baixo FSA e a maior CAFS indicaram os grandes benefícios ambientais fornecidos pelos sistemas de silvopastagem comparados com as pastagens com poucas árvores em condições ecológicas similares.

RESUMO

We hypothesized that, because of the ability of trees to sequester carbon (C) in the deep soil profile and remove excess nutrients from soils, the silvopastoral agroforestry system could enhance the environmental quality of the agricultural lands. To test this hypothesis, two sets of experiments were conducted in two soil orders in Florida, Spodosols and Ultisols, with two major objectives: i) determining the soil C accumulation and tracing the plant sources of C in soil fractions, and ii) quantifying water soluble phosphorus (WSP) and estimating the Soil P Storage Capacity (SPSC). Total C in both soil orders was greater under silvopasture than in treeless pastures, particularly at lower depths. Stable-isotope signature analysis suggested that C3 plants (in this case, slash pine, Pinus elliotii) contributed to a more stable C fraction than C4 plants (in this case, bahiagrass, Paspalum notatum) at soil depths up to 1 m. WSP was consistently higher in treeless pastures, while the remaining SPSC was lower in this land-use system, suggesting the greater likelihood of P moving out of the soil under treeless pasture than in silvopasture. Thus, the presence of trees in pastures contributed to more stable C within the soil profiles, lower WSP, and greater SPSC, indicating more environmental benefits provided by silvopastoral systems as compared to treeless pastures under similar ecological settings.

Nossa hipótese é de que devido à habilidade das árvores seqüestrarem carbono (C) no perfil profundo do solo e remover o excesso de nutrientes dos solos, o sistema de silvopastagem agroflorestal poderia melhorar a qualidade ambiental de terras agricultáveis. Para testar esta hipótese, dois grupos de experimentos foram conduzidos em duas ordens de solos na Florida, Espodossolos e Ultissolos, com dois objetivos principais: i) determinar a acumulação de C do solo e investigar as fontes de C para as plantas nas frações dos solos, e ii) quantificar o fósforo solúvel em água (FSA) e estimar a capacidade de armazenamento de fósforo no solo (CAFS). O C total em ambos os solos foi maior sob o sistema de silvopastagem do que sob pastagens com menos árvores, particularmente nas profundidades mais baixas. A análise por assinatura de isótopo estável sugeriu que as plantas C3 (neste caso, slash pine, Pinis elliotti) contribuíram mais para a fração estável do carbono do que plantas C4 (neste caso, bahiagrass, Paspalum notatum) nas profundidades dos solos acima de 1 m. O FSA foi consistentemente maior em pastagens com poucas árvores, enquanto que a CAFS foi mais baixa neste sistema, sugerindo a grande probabilidade do fósforo ser mais facilmente movido do solo sob pastagens com poucas árvores do que nos sob silvopastagem. Deste modo, a presença de árvores em pastagens contribuiu para C mais estável nos perfis dos solos e o mais baixo FSA e a maior CAFS indicaram os grandes benefícios ambientais fornecidos pelos sistemas de silvopastagem comparados com as pastagens com poucas árvores em condições ecológicas similares.