Forest restoration after severe degradation by coal mining: lessons from the first years of monitoring

Restoration after mining often requires strong interventions, including soil reconstruction, which makes vegetation establishment a challenge. We analyzed regeneration of woody plant species in the first years of restoration in areas severely degraded by coal mining in the south Brazilian Atlantic rainforest. At the four restoration sites, we collected data on cover of the herbaceous layer (including invasive grasses) and on abundance and richness of introduced trees and of spontaneously establishing woody plants. We also evaluated soil chemical features at all sites. We compared functional characteristics of the woody regeneration with nearby forest remnants (target communities) and evaluated the dynamics of regeneration over 3 years by principal coordinates analyses. The influence of biotic and abiotic variables for the regeneration of woody species was analyzed by partial redundancy analysis. We found high variation in community composition and structure among restored sites. Most of this variation was explained by variables related to soil chemistry and introduced trees. Over time, an increase in woody species establishment could be observed, and woody species communities appear to be at the start of trajectories toward target communities. Fertilization of soil, as commonly applied in restoration, seems to increase cover of exotic grasses, which clearly impedes the development of planted trees and woody species regeneration. Although the restoration of abandoned mining areas is a challenge due to the severe degradation, our results—despite the short period of observation—allow for the conclusion that restoration is possible, even with high initial costs. We highlight the importance of monitoring the initial process of restoration and of (re)defining intermediate goal and project targets, following an adaptive management approach. © 2018, Botanical Society of Sao Paulo

Caracterização de zeólitas do Município de Urupema, SC, e sua capacidade de remoção de Cu+2 de soluções aquosas

This work had as objective to characterize and evaluate the capacity of copper (Cu) removal of a zeolite available in the high lands of Santa Catarina State, south of Brazil (basalt zeolite), comparing its efficiency with a commercial zeolite coming from Cuba. The zeolite's mineralogical characterization was performed by X-ray diffractometry. The cationic capacity trade (CTC) was determined by the method of saturation with ammonium. The studies to assess the zeolite's capacity to remove Cu were carried out in two stages: (i) without changing the ionic force of the solution and the solution pH;(ii) without changing the ionic force of the solution in two values of pH (4.5 and 5.5). The X-ray diffractograms samples in environment and warmed temperatures showed the occurrence of clinoptilolite in the commercial zeolite, and heulandite in the basalt zeolite. The CTC of the commercial zeolite (Clinptilolite) was higher than the basalt zeolite (Heulandite). However, such differences were not reflected in the capacity of copper removal from the water solutions. There were no statistical differences between the two zeolites for the medium percentage of copper removal in pH 8.3. The Cu adsorption percentage was not influenced by the pH increase from 4.5 to 5.5.Este trabalho teve como objetivo caracterizar e avaliar a capacidade de remoção de cobre (Cu) de zeólitas disponíveis na região do Planalto Catarinense (zeólita basalto), comparando sua eficiência com uma zeólita comercial proveniente de Cuba. A caracterização mineralógica das zeólitas foi realizada por difratometria de raios-X. A capacidade de troca catiônica (CTC) foi determinada pelo método da saturação com amônio. Os estudos de capacidade de remoção de Cu pelas zeólitas foram divididos em duas etapas: (i) sem alteração da força iônica e sem alteração do valor de pH da solução; (ii) sem alteração da força iônica da solução em dois valores de pH 4,5 e 5,5. Os difratogramas de raios-X das amostras em temperatura ambiente e aquecidas evidenciaram a ocorrência de clinoptilolita na zeólita comercial, e heulandita na zeólita basalto. A CTC da zeólita comercial (Clinoptilolita) foi maior do que da zeólita basalto (Heulandita), porém isso não se refletiu na capacidade de remoção de cobre. Não houve diferença estatística entre as duas zeólitas para porcentagem média de remoção de cobre, em pH 8,3. A porcentagem adsorvida de Cu não foi influenciada pelo aumento do pH de 4,5 para 5,5

Classificação de terras segundo sua capacidade de uso e identificação de conflito de uso do solo em microbacia hidrográfica

One of the first steps in the reclamation of degraded areas and consequently the conservation of the environment is to use land planning and soil management based on conservation. This procedure should be initiated by the diagnosis of natural resources in the area, primarily by the recognition of soil attributes related to its capability and use. This study aimed to determine the land capability in a watershed with 29.8 ha, in order to recommend correct soil use, based on conservation. The study was conducted in Lages, Santa Catarina, located at 27º 48' south latitude and 50º 20' west longitude, with an elevation of 916 m and climate type mesothermal humid with cool summer (Cfb). Tean soil profiles were described and soil samples were collected for mineralogical, chemical and physical analysis. Thus, we identified in the field, soil properties related to effective depth, internal drainage of the profile, slope and the type and degree of erosion, used to identify classes of land use capability. Data collection relied on the support of satellite geodesy, photogrammetry and photo interpretation. The soil and spatial data were stored and analysed using geographic information systems to generate thematic maps of the variables, indicating land capability. Taxonomically, the hydrographic unit of study presents an Alfisol, three Cambisols and two Gleysols. The land capability of the hydrographic unit varied in terms of group and class. Concerning the groups of use, were 20.89 ha A; 7.55 ha B; and 1.37 ha C. The classes of capability were 11.01 ha III, IV 7.79 ha, VI 7.61 ha, II 2.00 ha, and VIII 1.39 ha. Regarding conflict of land use, 55.6% of the total area is under rational use, while 25.69% of the area is underutilised and 18.71% is overused. Knowledge of the capability classes of land use allowed us to establish recommendations for use and management according to soil conservation principles.Um dos primeiros passos para a recuperação de áreas degradadas e consequentemente preservar o ambiente, é realizar o planejamento de uso e manejo do solo em base conservacionista. Tal procedimento deve ser iniciado pelo diagnóstico dos recursos naturais da área e, primeiramente pelo reconhecimento dos atributos do solo que comandam sua capacidade de uso. O trabalho teve o objetivo de determinar a capacidade de uso do solo em uma microbacia hidrográfica com 29,8 ha visando recomendar o uso correto do solo na mesma, em base conservacionista. O trabalho foi desenvolvido em Lages, SC, situada a 27º 48' de latitude sul e 50º 20' de longitude oeste, com 916 m de altitude média e clima do tipo mesotérmico úmido com verão fresco (Cfb). Foram descritos 10 perfis de solo, com coleta de amostras para análises mineralógicas, químicas e físicas. Além disso, foram identificados, em campo, os atributos do solo relativos à profundidade efetiva do solo, drenagem interna do perfil, declividade do terreno e o tipo e grau de erosão hídrica, com os quais foi possível identificar as classes de capacidade de uso do solo. O levantamento de dados contou com o suporte da geodésia por satélite, fotogrametria e fotointerpretação. Os dados do solo e as informações espaciais foram armazenados e analisados por meio de sistemas de informações geográficas, gerando mapas temáticos das variáveis e indicando a capacidade de uso de cada gleba. Taxonomicamente, a unidade hidrográfica de estudo apresenta um Nitossolo, três Cambissolos e dois Gleissolos. A capacidade de uso das terras da unidade hidrográfica em estudo variou, tanto em termos de grupo quanto de classe. Quanto ao grupo, 20,89 ha representa o A; 7,55 ha o B; e 1,37 ha o C. Quanto às classes, a III representa 11,01 ha; a IV, 7,79 ha; a VI, 7,61 ha; a II, 2,00 ha; e a VIII, 1,39 ha. Em relação ao conflito de uso da terra, 55,6% da área total está sob uso racional, enquanto que 25,69% da área está subutilizada e 18,71% sobre utilizada. O conhecimento das classes de capacidade de uso do solo permitiu estabelecer recomendações de uso e manejo do solo em bases conservacionistas

A construção do mercado para o café em Alto Paraíso de Goiás.

Este estudo apresenta os principais resultados da análise de como habitantes de Alto Paraíso de Goiás estão buscando alternativas para o desenvolvimento sustentável do município, por meio da implantação, pela Embrapa, de projeto relativo ao resgate do café. A mineração e as atividades agropecuárias foram exercidas na região até os anos 60, quando a atividade principal passou a ser o turismo, a partir da criação do Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros e da inauguração de Brasília. Em 2000, o fluxo de turistas decaiu devido a problemas relativos à saúde pública, acarretando estagnação da economia local. Nos últimos anos, produtores familiares despertaram para a existência, ali, de um café que pode ser comercializado em nichos de mercado de grãos especiais: orgânicos e de origem definida, e buscaram, na Embrapa, o desenvolvimento de projeto de pesquisa. O estudo na região revelou que por meio do desvelamento de valores - história, cultura e tradições - é possível estabelecer estratégia mais eficiente de busca de mercado, a partir da experiência revelada no trabalho concreto e na cultura dos produtores. E que o desenvolvimento rural deve ser buscado por meio do desenvolvimento de atividades da nova ruralidade e da aplicação de abordagem territorial de desenvolvimento

Metodologias para reutilização do resíduo de terra diatomácea, proveniente da filtração e clarificação da cerveja

The earth diatomite is a material used by the industries in the filtration process and clarification of the beer. This material presents a reduced useful life due to the blockages of their pores during the filtration process. The objective of this work was to reactivate the properties of filtration of the earth diatomite, saturated with organic matter during the filtration stage, starting from a controlled thermal treatment. The obtained results demonstrated that the earth diatomite saturated with organic matter submitted to a controlled thermal treatment has their filtration properties reactivated, could be reused in the beer production process

Germination and initial development of Brachiaria brizantha and Brachiaria decumbens on exposure to cadmium, lead and copper

Abstract: The objective was to evaluate the germination and initial development of three cultivars of Brachiaria brizantha and Brachiaria decumbens in the presence of trace elements of Cd, Pb and Cu and quantify the Cd and Cu contents in plant tissue of these species. First, seed germination occurred in towel paper containing cadmium, lead, copper and the control. We calculated the percentage of germination, germination speed index, vigor index and seedling length. Later, the seeds were germinated in soil pots contaminated with Cd and Cu, where the Soil-Plant Analysis Development index (SPAD index) was evaluated, as well as dry matter of shoot and root, and the Cd and Cu metal content in plant tissue was quantified. B. decumbens showed sensitivity to the elements studied, with decreases in all parameters. Cu was the element that caused more toxic effects on germination and early seedling development of the species studied. In contaminated soil, the species studied showed no differences in dry matter production of shoots, but the exposure to Cd and Cu caused reductions in SPAD index in all species. The highest Cd and Cu contents were found in the roots

Fitorremediação de solos contaminados com arsênio (As) utilizando braquiária Phytoremediation of arsenic-contaminated soils using Brachiaria grass

Conduziu-se este trabalho, com o objetivo de avaliar o potencial fitoextrator de arsênio (As) da Brachiaria decumbens Stapf., cultivada em casa de vegetação, utilizando-se seis solos: Latossolo Amarelo Distrófico (LAd), Latossolo Vermelho Distrófico (LVd), Neossolo Flúvico (RU), Neossolo Quartzarênico (RQ), Gleissolo Háplico (GX) e Gleissolo Melânico (GM). O As foi adicionado aos solos na forma de arsenato de sódio heptahidratado nas doses 0, 25, 50, 200 e 800 mg kg-1. As plantas foram coletadas 55 dias após a semeadura, separadas em parte aérea e raiz e, após secagem do material em estufa, o mesmo foi digerido segundo o método 3051 da USEPA, sendo o teor de As determinado por espectrofotometria de absorção atômica (EEA) com forno de grafite. Observou-se redução no desenvolvimento da braquiária de forma diferenciada nas seis classes de solo. Houve baixa translocação do As, da raiz para a parte aérea, sendo essa espécie considerada tolerante ao elemento e não hiperacumuladora, podendo ser utilizada em programas de revegetação de áreas contaminadas pelo elemento.<br>This work evaluated the phytoextraction potential of arsenic (As) by Brachiaria decumbens growing under greenhouse conditions in six soils: a Dystrophic Yellow Latosol (LAd), a Dystrophic Red Latosol (LVd), a Fluvic Neosol (RU), a Quartzenic Neosol (RQ), a Haplic Gleysol (GX), and a Melanic Gleysol (GM). Arsenic was added to the soils as sodium arsenate heptahydrate (Na2HAsO4.7H2O) at the following doses: 0, 25, 50, 200, and 800 mg kg-1. The plants were collected 55 days after planting for determination of shoot and root dry matter production. Arsenic shoot and root contents were evaluated after digestion according to the USEPA 3051A method, following analysis by graphite furnace atomic absorption spectroscopy. Plant development was differently affected by As in the six different soil classes. There was low translocation of As and consequently most of the As was detected in the roots of Brachiaria decumbens. Therefore, this species could be considered tolerant but not an accumulator of arsenic, thus being indicated for revegetation programs in As-polluted soils and sediments