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Tipo: Dissertação
Título : Dinâmica da biomassa radicular e carbono em floresta tropical seca no semiárido brasileiro
Título en inglés: Estimation of the dynamics of root biomass and carbon in seasonally dry tropical forest in the brazilian semi-arid
Autor : Castelo Branco, Ana Lia Caetano
Tutor: Araújo, Isabel Cristina da Silva
Palabras clave en portugués brasileño: Biomassa radicular;Dinâmica do carbono;Espectrorradiometria
Palabras clave en inglés: Root biomass;Carbon dynamics;Spectroradiometry
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Fecha de publicación : 2023
Citación : CASTELO BRANCO, Ana Lia Caetano. Dinâmica da biomassa radicular e carbono em floresta tropical seca no semiárido brasileiro. 2023. 95 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumen en portugués brasileño: As Floresta Tropicais Sazonalmente Secas (FTSS) são apontadas como ambientes de exuberância florística mesmo em condições climática de escassez hídrica, e, portanto, com um alto potencial de produção de biomassa. Apesar disso, são ambientes ainda pouco pesquisados e estudados, principalmente frente a sua relação com a dinâmica do carbono, ainda mais quando se afunila para biomassa radicular, aquela encontrada abaixo do solo. Assim o método mais abordado para entender a relação dos reservatórios de carbono e a dinâmica da biomassa florestal, incluído a radicular, está em estimativas dessa biomassa por meios diretos ou indiretos. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo, avaliar a relação que a dinâmica intra e interanual da biomassa radicular apresenta com a dinâmica do Carbono Orgânico do solo em FTSS no Semiárido Brasileiro. Os dados de biomassa radicular e de solo, foram obtidos a partir de coletas em campo definidas por período sazonal (chuvoso, intermediário e seco), sendo coletadas 6 amostras/período, totalizando na pesquisa de 24 amostras de cada. As amostras de biomassa foram processadas, pesadas e ainda analisadas quanto aos parâmetros morfológicos radiculares obtidos via scanner e software WinRhizo. Já das amostras de solo em análise de laboratório obtiveram-se o Carbono Orgânico Total do solo (COTs) e raízes (COTr) e Matéria Orgânica do solo (MO). Todos os dados foram analisados estatisticamente quando a dinâmica temporal, correlação de Spearman e análise de componentes principais (ACP). Para estimar a biomassa por métodos indiretos utilizou-se de métodos de análise estatística multivariada a RLM para gerar equações alométricas, e modelo de predição por dados espectrais obtidos com sonda de contato e espectrorradiômetro FieldSpec Pro FR 3 (350-2500 nm). Para período do estudo observaram-se duas peculiaridades no comportamento temporal da dinâmica da biomassa radicular em relação a sazonalidade, como consequência da sensibilidade às variações pluviométricas entre o período chuvoso-intermediárioseco. Observou-se ainda que os valores proporcionais de raízes grossas superaram os de raízes finas, apresentando comportamento invertido a partir de 2019 em relação aos 4 primeiros anos de estudo (2015-2018). Os dados de COTs, MO e de COTr não apresentaram variância temporal estatisticamente significativa, porém a ACP e análise de correlação de Spearman apontaram que esse carbono no solo é respondido principalmente pelas raízes finas, e que o carbono FALTA UM TERMO nas raízes pelas raízes grossas. A partir dos dados espectrais pela PLRS obteve-se um modelo de predição da biomassa radicular para FTSS, com R² ajust= 0,79 e RPD=2,04. Já em relação as equações alométricas foi possível utilizar os parâmetros morfológicos diâmetro médio e volume de raízes para prever a BIOT (p<0,001; R²=0,71) e a BIO 2 (p<0,001; R²ajust=0,80), porém não a BIO1. Assim verificou-se que apesar do carbono no solo ser resultado preferencialmente da decomposição de raízes finas, as análises apontaram que isso não significa dizer que o aporte de biomassa no solo que possa ocorrer entre um período sazonal e outro afetará significativamente o carbono no solo da FTSS. Além disso, foi possível gerar modelos estimativos da biomassa radicular na FTSS pelos métodos de espectroscopia de reflectancia e por relações alométricas estabelecidas entre os parâmetros morfológicos, porém necessitando de validações com dados inéditos para aumento da confiabilidade desses modelos, e assim a sua utilização em estudos futuros do estoque de C abaixo do solo.
Abstract: The Seasonally Dry Tropical Forests (SDTFs) are known for their rich floral diversity even under conditions of water scarcity, and therefore have a high potential for biomass production. However, these enviroments are still poorly researched and studied, especially regarding their relationship with carbon dynamics, particularly for root biomass. Thus, the most commonly used method to understand the relationship between carbon reservoirs and forest biomass dynamics, including root biomass, is by estimating biomass using direct or indirect methods. The present study aimed to evaluate the relationship between intra- and inter-annual dynamics of root biomass and soil organic carbon dynamics in SDTFs in the Brazillian Semiarid region. Data on root and soil biomass were collected in the field during the rainy, intermediate, and dry seasons, with six samples collected per season, totaling 24 samples. Root biomass samples were processed, weighed, and analyzed for root morphological parameters obtained through scanning and WinRhizo software. Soil samples were analyzed in the laboratory for total soil and root organic carbon, and soil organic matter. All data was statistically analyzed in terms of temporal dynamics, Spearman correlation, and principal component analysis (PCA). To estimate biomass using indirect methods, multivariate statistical analysis was used to generate allometric equations using RLM, and a prediction model was created using spectral data obtained with a contact probe and FieldSpec Pro FR 3 spectroradiometer (350- 2500 nm). For the study period, two peculiarities were observed in the temporal behavior of root biomass dynamics regarding seasonality, as a consequence of sensitivity to variations in rainfall between the rainy, intermediate, and dry periods. It was also observed that the proportional values of coarse roots exceeded those of fine roots, with an inverted behavior observed from 2019 compared to the first four years of the study (2015-2018). The data for total soil organic carbon, organic matter, and root organic carbon did not show statistically significant temporal variance, but PCA and Spearman correlation analysis indicated that soil carbon is primarily influenced by fine roots, while root carbon is primarily influenced by coarse roots. Using spectral data obtained through PLRS, a root biomass prediction model for SDTFs was obtained, with R² adj = 0.79 and RPD = 2.04. With respect to allometric equations, it was possible to use the morphological parameters of average diameter and root volume to predict BIOT (p<0.001; R²=0.71) and BIO 2 (p<0.001; R² adj=0.80), but not BIO1. Therefore, although soil carbon is primarily a result of the decomposition of fine roots, the analyses indicated that this does not necessarily mean that the input of biomass in the soil between seasons will significantly affect soil carbon in SDTFs. Additionally, it was possible to generate root biomass estimation models in SDTFs using reflectance spectroscopy and allometric relationships established using morphological parameters, but further validation with new data is required to increase the reliability of these models and enable their use in future studies on belowground carbon stocks.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76834
ORCID del autor: https://orcid.org/0009-0009-6667-2233
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/6911490066378820
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0002-4900-1464
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/1566071575904510
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: PPGENA - Dissertações defendidas na UFC

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