Distribuição espacial da umidade superficial do solo em uma bacia hidrográfica experimental do Sudeste do Brasil

Soil water content is essential to understand the hydrological cycle. It controls the surface runoff generation, water infiltration, soil evaporation and plant transpiration. This work aims to analyze the spatial distribution of top soil water content and to characterize the spatial mean and standard deviation of top soil water content over time in an experimental catchment located in the Mantiqueira Range region, state of Minas Gerais, Brazil. Measurements of top soil water content were carried out every 15 days, between May/2007 and May/2008. Using time-domain reflectometry (TDR) equipment, 69 points were sampled in the top 0.2 m of the soil profile. Geostatistical procedures were applied in all steps of the study. First, the spatial continuity was evaluated, and the experimental semi-variogram was modeled. For the development of top soil water content maps over time a co-kriging procedure was used having the slope as a secondary variable. Rainfall regime controlled the top soil water content during the wet season. Land use was also another fundamental local factor. The spatial standard deviation had low values under dry conditions, and high values under wet conditions. Thus, more variability occurs under wet conditions.A umidade do solo é essencial para o entendimento do ciclo hidrológico, uma vez que controla a geração do escoamento superficial, infiltração de água no solo, evaporação do solo e transpiração das plantas. Este trabalho objetivou analisar os padrões espaciais da umidade superficial do solo e caracterizar a média e o desvio padrão espaciais da mesma ao longo do tempo em uma bacia hidrográfica experimental localizada na Serra da Mantiqueira, MG. As medidas da umidade superficial do solo foram conduzidas a cada 15 dias, entre Maio/2007 e Maio/2008, usando um equipamento TDR portátil, em 69 pontos amostrados na camada de 0-20 cm. Procedimentos geoestatísticos foram aplicados em todas as etapas do trabalho. Primeiramente, a continuidade espacial foi avaliada modelando-se o semivariograma experimental. Mapas de umidade do solo foram desenvolvidos com base na cokrigagem usando o padrão de declividade como variável secundária. O regime de chuvas controlou a umidade superficial do solo durante o período úmido, devido aos altos conteúdos de umidade. O uso do solo também foi outro fator fundamental na distribuição espacial da umidade do solo. O desvio padrão espacial apresentou baixos valores sob condições secas e valores mais altos sob condições úmidas

Tendências de temperaturas mínimas e máximas do ar no Estado de Minas Gerais

The objective of this work was to evaluate the trends in minimum and maximum air temperatures in the state of Minas Gerais, Brazil. Data from 43 municipalities were analyzed, considering annual and seasonal scales – January, April, July, and October, which represent the middle months of summer, autumn, winter, and spring, respectively. Historical series of minimum and maximum daily air temperatures, from at least 30 year, were analyzed by the Mann‑Kendall test and linear regressions. Trends were considered significant only if both evaluations were significant; in this case, the rates of temperature shift were determined. There was good agreement between the statistical tests for detecting trends in the historical series, for most municipalities. An increasing temperature trend of up to 1.5oC per decade was observed for minimum temperatures in July, with generalized increasing trends in the greatest part of the state in January and October, and also in the annual scale. Exceptions were verified mainly in municipalities at higher altitudes, in which minimum air temperatures decreased in winter. There is a predominance of municipalities with significant increasing temperature trend, regardless of the evaluation scale. Increasing temperature trends are expected to be more common in the south to north direction, in the state of Minas Gerais.O objetivo deste trabalho foi avaliar tendências das temperaturas mínimas e máximas no Estado de Minas Gerais. Foram avaliados dados de 43 municípios, tendo-se considerado as escalas anual e sazonal – janeiro, abril, julho e outubro, que representam os meses centrais de verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Séries históricas de temperaturas mínimas e máximas do ar diárias, com extensão mínima de 30 anos, foram analisadas com base no teste de Mann‑Kendall e no uso de regressão linear simples. As tendências foram consideradas significativas somente quando ambas as avaliações foram significativas; neste caso, determinaram-se as taxas de alteração das temperaturas. Houve boa concordância entre os testes de significância para a detecção de tendências nas séries históricas, na maioria dos municípios. Observou-se tendência de elevação das temperaturas mínimas em julho de até 1,5ºC por década, com tendências generalizadas de aumento na maior parte do estado, em outubro e janeiro, e também na escala anual. Exceções foram verificadas especialmente em municípios de maiores altitudes, em que as temperaturas mínimas diminuíram no inverno. Há predominância de municípios com tendência significativa de aumento de temperaturas, independentemente da escala de avaliação. Tendências de aumento nas temperaturas são esperadas mais comumente no sentido sul–norte do Estado de Minas Gerais

Water quality index in two land use situations in the Mantiqueira Range

The use of a large number of water quality indicators increases the costs of streamflow monitoring throughout the time. Principal Component Analysis (PCA) can be considered a promised tool for water resources management, allowing a reduction in the dimensionality of the data and facilitating their analyses. This study aimed to obtain a water quality index (WQI) to characterize the Mantiqueira Range region. Water quality indicators from a sub-basin entirely occupied by Atlantic Forest and from another predominantly occupied by pasture were normalized and used to compose the WQI. The normalized values were submitted to a PCA evaluation and the WQI was then calculated. The Indicators with greatest weight, according to the PCA, were total coliform, nitrate, fecal coliform, chemical oxygen demand and temperature. The Atlantic forest sub-basin presented the best WQI results, demonstrating the importance of the forested environment in the maintenance of water quality in springs of the Mantiqueira Range region

PARTITIONING OF PLUVIAL PRECIPITATION IN A WATERSHED OCCUPIED BY ATLANTIC FOREST IN MANTIQUEIRA RANGE, MG STATE

<p class="Default"><a>http://dx.doi.org/10.5902/1980509815739</a></p><p class="Default">The analyze of pluvial precipitation and its interaction on the different hydrologic cycle phases in forested watersheds are essential in order to water balance characterization due to its relevant participation in the hydrological processes and to its spatial-temporal variability as function of edaphic, topographic, climatic and vegetation elements. Due to heterogeneity of Atlantic Forest associated to temporal and spatial variability of pluvial precipitation regime, the study of mechanisms that allow describing and linking the hydrological cycle elements are very important. This way, the objective of this study was to analyze the partitioning of pluvial precipitation at a micro-catchment entirely occupied by Atlantic Forest remnant, in Mantiqueira Range, during 2009/2010 and 2010/2011 hydrological years, relating it with the seasonal evolution of this ecosystem which was monitored by the application of normalized difference vegetation indexes (NDVI). It was observed greater percentage of internal pluvial precipitation during the periods with less rainfall. It was also verified greater water storage capacity of the Atlantic Forest’s canopy throughout rainy season. Yet, a plausible correlation was obtained between water storage capacity of Atlantic Forest and the regeneration of vegetation demonstrated by NDVI what can be associated to the processes responsible for Atlantic Forest’s growth.</p

Spatial continuity of soil attributes in an Atlantic Forest remnant in the Mantiqueira Range, MG Continuidade espacial de atributos do solo sob remanescente de Mata Atlântica na Serra da Mantiqueira, MG

The spatial characterization of soil attributes is fundamental for the understanding of forest ecosystems. The objective of this work was to develop a geostatistical study of chemical and physical soil attributes at three depths (D1 - 0-20 cm; D2 - 20-50 cm; D3 - 50-100 cm), in an Experimental Hydrographic Micro-catchment entirely covered by Atlantic Forest, in the Mantiqueira Range region, Minas Gerais. All the considered variables presented spatial dependence structure in the three depths, and the largest degrees of spatial dependence were observed for pH in the three depths, soil cation exchange capacity potential in D3, soil organic matter in D1 and D3 and clay and soil bulk density in D2. The method most used for the adjustments of semi-variogram models was the Maximum Likelihood and the most selected model was the Exponential. Furthermore, the ordinary kriging maps allowed good visualization of the spatial distribution of the variables.<br>A caracterização espacial de atributos do solo é fundamental para o entendimento de ecossistemas florestais. Neste trabalho, objetivoi-se desenvolver um estudo geoestatístico de atributos químicos e físicos do solo em três profundidades (P1 - 0-20 cm; P2 - 20-50 cm; P3 - 50-100 cm), em uma Microbacia Hidrográfica Experimental inteiramente coberta por Mata Atlântica, na região Serra da Mantiqueira, Minas Gerais. Todas as variáveis consideradas apresentaram estrutura de dependência espacial nas três profundidades, sendo que os maiores graus de dependência espacial foram observados para pH nas três profundidades, capacidade de troca de cátions potencial do solo em P3, matéria orgânica do solo em P1 e P3 e argila e densidade do solo em P2. O método mais utilizado para ajuste foi o da Máxima Verossimilhança e o modelo mais selecionado foi o Exponencial. Além disso, os mapas de krigagem permitiram boa visualização da distribuição espacial das variáveis

Tendências de temperaturas mínimas e máximas do ar no Estado de Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar tendências das temperaturas mínimas e máximas no Estado de Minas Gerais. Foram avaliados dados de 43 municípios, tendo-se considerado as escalas anual e sazonal - janeiro, abril, julho e outubro, que representam os meses centrais de verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Séries históricas de temperaturas mínimas e máximas do ar diárias, com extensão mínima de 30 anos, foram analisadas com base no teste de Mann-Kendall e no uso de regressão linear simples. As tendências foram consideradas significativas somente quando ambas as avaliações foram significativas; neste caso, determinaram-se as taxas de alteração das temperaturas. Houve boa concordância entre os testes de significância para a detecção de tendências nas séries históricas, na maioria dos municípios. Observou-se tendência de elevação das temperaturas mínimas em julho de até 1,5ºC por década, com tendências generalizadas de aumento na maior parte do estado, em outubro e janeiro, e também na escala anual. Exceções foram verificadas especialmente em municípios de maiores altitudes, em que as temperaturas mínimas diminuíram no inverno. Há predominância de municípios com tendência significativa de aumento de temperaturas, independentemente da escala de avaliação. Tendências de aumento nas temperaturas são esperadas mais comumente no sentido sul-norte do Estado de Minas Gerais

Spatial distribution of top soil water content in an experimental catchment of Southeast Brazil Distribuição espacial da umidade superficial do solo em uma bacia hidrográfica experimental do Sudeste do Brasil

Soil water content is essential to understand the hydrological cycle. It controls the surface runoff generation, water infiltration, soil evaporation and plant transpiration. This work aims to analyze the spatial distribution of top soil water content and to characterize the spatial mean and standard deviation of top soil water content over time in an experimental catchment located in the Mantiqueira Range region, state of Minas Gerais, Brazil. Measurements of top soil water content were carried out every 15 days, between May/2007 and May/2008. Using time-domain reflectometry (TDR) equipment, 69 points were sampled in the top 0.2 m of the soil profile. Geostatistical procedures were applied in all steps of the study. First, the spatial continuity was evaluated, and the experimental semi-variogram was modeled. For the development of top soil water content maps over time a co-kriging procedure was used having the slope as a secondary variable. Rainfall regime controlled the top soil water content during the wet season. Land use was also another fundamental local factor. The spatial standard deviation had low values under dry conditions, and high values under wet conditions. Thus, more variability occurs under wet conditions.<br>A umidade do solo é essencial para o entendimento do ciclo hidrológico, uma vez que controla a geração do escoamento superficial, infiltração de água no solo, evaporação do solo e transpiração das plantas. Este trabalho objetivou analisar os padrões espaciais da umidade superficial do solo e caracterizar a média e o desvio padrão espaciais da mesma ao longo do tempo em uma bacia hidrográfica experimental localizada na Serra da Mantiqueira, MG. As medidas da umidade superficial do solo foram conduzidas a cada 15 dias, entre Maio/2007 e Maio/2008, usando um equipamento TDR portátil, em 69 pontos amostrados na camada de 0-20 cm. Procedimentos geoestatísticos foram aplicados em todas as etapas do trabalho. Primeiramente, a continuidade espacial foi avaliada modelando-se o semivariograma experimental. Mapas de umidade do solo foram desenvolvidos com base na cokrigagem usando o padrão de declividade como variável secundária. O regime de chuvas controlou a umidade superficial do solo durante o período úmido, devido aos altos conteúdos de umidade. O uso do solo também foi outro fator fundamental na distribuição espacial da umidade do solo. O desvio padrão espacial apresentou baixos valores sob condições secas e valores mais altos sob condições úmidas