Influência de atributos físicos e hídricos do solo na dinâmica do carbono orgânico sob diferentes coberturas vegetais na Amazônia central

Autor: Marques, Jean Dalmo de Oliveira
Přispěvatelé: Teixeira, Wenceslau Geraldes, Luizão, Flavio Jesus
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA)
instacron:INPA
Popis: Neste estudo, foram realizadas coletas sucessivas de amostras de solos e solução do solo, juntamente com medidas das quantidades de água no solo, durante 4 anos, avaliando o carbono (C) e os nutrientes contidos no solo e na água do solo. As áreas de estudo, representando diferentes coberturas vegetais, foram: a) Floresta Primária (com parcelas em três posições topográficas distintas: platô, vertente e baixio); b) Pastagem antiga e ativa; c) Sucessão secundária; e d) Sistema Agroflorestal (SAF) com 14-17 anos de idade. Um total de 500 amostras de solo e solução do solo foram coletadas até 2,0 m de profundidade para analise de carbono e nutrientes. As amostras de solo foram coletadas em trincheiras abertas até 2,0 m de profundidade, sendo uma em cada ambiente estudado e em cada posição topográfica da Floresta Primária). Adicionalmente, foram realizadas tradagens em torno das trincheiras abertas em cada etapa da coleta, para avaliar o grau de heterogeneidade do solo. Fracionou-se o carbono orgânico do solo (COS) nas amostras das camadas de 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, 60-80 cm, 80-100 cm, 100-160 cm, e 160-200 cm. Quantificou-se o potencial de emissao de carbono do solo em cada ecossistema estudado, comparando-se as diferencas entres os ambientes.Testes de infiltração e permeabilidade foram efetuados na camada superficial do solo, observando sua interação com o carbono orgânico dissolvido (COD). Os atributos do solo como textura, densidade do solo, estabilidade de agregados e macroporosidade, inteferem no fluxo do carbono no solo, favorecendo aumentos nos estoques e na qualidade do COS, caso não sejam alterados. Houve uma variação espacial e temporal no COD entre as profundidades amostradas, decrescendo em profundidade e influenciado diretamente pela variação topográfica e pelos atributos físicos do solo. Os eventos de precipitação, e as taxas de infiltração e permeabilidade do solo podem induzir um movimento rápido da água através dos macroporos, superando o contato de solutos orgânicos e inorgânicos com a matriz do solo, reduzindo assim a retenção sortiva. Os resultados obtidos demonstram maiores concentrações de COD na seguinte seqüência: Sistema Agroflorestal (SAF) > Capoeira > Floresta > Pastagem, demonstrando a capacidade do SAF e Capoeira em recuperar e/ou disponibilizar o carbono na solução do solo. Na superficie dos quatro ambientes estudados, em torno de 60% do carbono presente está associado as frações mais lábeis do solo, enquanto que em profundidade 70% do carbono está retido nas frações pesadas. A média de perdas de carbono total na fração lábil na área de pastagem quando comparado com a floresta, capoeira e SAF foi de 38,82 Mgha-1 de C 39,54 Mgha-1 de C e 36,18 Mgha-1 de C, respectivamente; inferindo-se que conversão de floresta para o estabelecimento de SAF ou capoeira libera menos carbono para a atmosfera. Em caso de alteração em área de Floresta Primária, o solo do platô, encosta e baixio emitiram para a atmosfera, nas diferentes frações, em torno de 112,71 Mgha-1 de C (FLL-fração leve livre), 2,60 Mgha-1 de C (FLI-fração leve intra-agregada), 28,34 Mgha-1 de C (areia), 56,17 Mgha-1 de C (argila) e 40,61 Mgha-1 de C (Silte), potencializando 240,43 Mgha-1 de C. Os altos estoques totais de C, especialmente em camadas pouco profundas nos baixios de florestas, reforçam a precaução atual em reduzir as explorações de áreas de floresta tropicais nativas. A exposição desse carbono em função do desmatamento destas áreas, aliado ao efeito das mudanças climáticas, pode induzir perdas significativas desse carbono estocado no solo para a atmosfera. In the present study, successive sampling of soil layers and soil solution were carried out, together with measurements of soil water contents, during 4 years, to evaluate the contents of carbon (C) and nutrients in soil. The study areas, representing four different vegetation cover, were: a) primary forest (with plots on three distinct topographic positions: plateau, slope, and valley); b) active old pasture; c) second growth; and, d) a 14-17 year old Agroforestry system (AFS). A total of 500 samples of bulk soil and soil solution was collected up to a 2-m depth, for analyzing C and nutrients. Soil profiles were excavated, one for each type of vegetation cover, and topographic position (in primary forest). Additionally, soil cores were taken around the soil profiles, at each stage of the study, to evaluate the degree of heterogeneity of the soil. Soil organic carbon (SOC) was fractionated in the samples taken form the depths 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, 60-80 cm, 80-100 cm, 100-160 cm, and 160-200 cm. The potential of carbon emission of the ground in each studied ecosystem was quantified, comparing the differences enters environments.Tests of water infiltration and soil permeability were made for the surface layer, evaluating their interactions with the dissolved organic carbon (DOC). Soil physical attributes such as texture, bulk density, aggregate stability, and macroporosity do intefere on the flow of soil carbon, favoring increases in the amounts and quality of soil C in case that they are not modified. There were spacial and temporal variations in DOC between horizons, decreasing in depth, directly influenced by topographical variation and soil physical attributes. The precipitation events, infiltration rates and soil permeability can induce a fast movement of the water throughout the macropores surpassing the contact of organic and inorganic solutes with the soil matrix, thus reducing the sorptive retention. The results demonstrated to greaters concentrations of COD in the following sequence: agroflorestry system (AFS) > second growth > forest > pasture, demonstrating the capacity of the SAF and second growth in recouping and/or send carbon in the solution of the ground. In the surface of four studied environments, around 60% of present carbon is associated the fractions labeis of the ground, whereas in depth 70% of carbon is restrained in the heavy fractions. The average of losses of total carbon in the lábil fraction in the pasture area when compared with the forest, second growth and AFS was of 38.82 Mgha-1 of C 39.54 Mgha-1 of C e 36.18 Mgha-1 of C, respectively; supposed that the conversion of forest for the establishment of AFS or second growth liberates little carbon for the atmosphere. In case of land use changes in areas of primary forest, the ground of the plateau, slope and valley had emitted for the atmosphere, in the different fractions, around 112.71 Mgha-1 of C (FLL), 2.60 Mgha-1 of C (FLI), 28.34 Mgha-1 of C (sand), 56.17 Mgha-1 of C (clay) and 40.61 Mgha-1 of C (silte), potencializando 240.43 Mgha-1 of C. The high total stocks of soil C, especially in shallow layers of valley forests, stresses the need of extreme precaution towards the conversion of tropical forests into other systems. Exposing this to the effects of deforestation, besides the effect of climate changes can cause significant losses of this carbon stored in soil to the atmosphere.
Databáze: OpenAIRE
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