Multifractal and joint multifractal analysis of soil invertebrate fauna, altitude, and organic carbon
| Autor: | Osvaldo Guedes Filho, Anderson De Almeida Souza, Glécio Machado Siqueira, Patricia Albuquerque |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental-Agriambi, Vol 26, Iss 4, Pp 248-257 (2022) Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v.26 n.4 2022 Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) instacron:UFCG Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Volume: 26, Issue: 4, Pages: 248-257, Published: 14 JAN 2022 |
| ISSN: | 1807-1929 |
| Popis: | The objectives of this study were to evaluate the degree of multifractality of the spatial distribution of altitude, organic carbon concentration, and invertebrate fauna diversity, and to characterize the degree of joint multifractal association among these variables. Soil sampling was performed every 20 m across a 2,540 m transect, with a total of 128 sampling points in a sugarcane area in Goiana municipality, Pernambuco State. For each sampling point, the altitude, organic carbon concentration, and macrofauna diversity (diversity indices and functional groups) were evaluated. Spatial distributions of altitude, organic carbon concentration, and macrofauna diversity were characterized by the generalized dimension spectrum (Dq) and singularity spectrums [f(α) versus α], which presented multifractal behavior with different degrees of heterogeneity in scales. Joint multifractal analysis was useful for revealing the relationships at multiple scales between the studied variables, as demonstrated by the non-detected associations using traditional statistical methods. To quantify the spatial variability of edaphic fauna based on the multiple scales and association sets in the joint dimension, the impact of agricultural production systems on biological diversity can be described. All of the studied variables displayed a multifractal behavior with greater or lower heterogeneity degree depending on the variable, with altitude and organic carbon being the most homogeneous attributes. RESUMO Os objetivos deste estudo foram avaliar o grau de multifractalidade da distribuição espacial da altitude, concentração de carbono orgânico e diversidade da fauna de invertebrados, e caracterizar o grau de associação joint multifractal dessas variáveis. A amostragem do solo foi realizada a cada 20 m em um transecto de 2.540 m, totalizando 128 pontos de amostragem em uma área de cana-de-açúcar localizada no município de Goiana, Estado de Pernambuco. Para cada ponto de amostragem foram avaliados altitude, concentração de carbono orgânico e diversidade da macrofauna (índices de diversidade e grupos funcionais). A distribuição espacial da altitude, carbono orgânico e a diversidade da macrofauna foram caracterizados por meio do espectro de dimensão generalizada (Dq) e espectros de singularidade [f(α) versus α] que apresentaram comportamento multifractal com diferentes graus de heterogeneidade nas escalas. A análise joint multifractal foi útil para mostrar as relações em múltiplas escalas entre as variáveis estudadas, e evidenciaram associações não detectadas pelos métodos estatísticos tradicionais. Quantificar a variabilidade espacial da fauna edáfica considerando as múltiplas escalas e conjuntos de associações em dimensão conjunta permite descrever o impacto do sistema de produção agrícola na diversidade biológica. Todas as variáveis estudadas apresentaram um comportamento multifractal com maior ou menor grau de heterogeneidade dependendo da variável, sendo a altitude e o carbono orgânico os atributos mais homogêneos. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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