Beyond trees: Mapping total aboveground biomass density in the Brazilian savanna using high-density UAV-lidar data

Tropical savanna ecosystems play a major role in the seasonality of the global carbon cycle. However, their ability to store and sequester carbon is uncertain due to combined and intermingling effects of anthropogenic activities and climate change, which impact wildfire regimes and vegetation dynamics. Accurate measurements of tropical savanna vegetation aboveground biomass (AGB) over broad spatial scales are crucial to achieve effective carbon emission mitigation strategies. UAV-lidar is a new remote sensing technology that can enable rapid 3-D mapping of structure and related AGB in tropical savanna ecosystems. This study aimed to assess the capability of high-density UAV-lidar to estimate and map total (tree, shrubs, and surface layers) aboveground biomass density (AGBt) in the Brazilian Savanna (Cerrado). Five ordinary least square regression models esti-mating AGBt were adjusted using 50 field sample plots (30 m × 30 m). The best model was selected under Akaike Information Criterion, adjusted coefficient of determination (adj.R2), absolute and relative root mean square error (RMSE), and used to map AGBt from UAV-lidar data collected over 1,854 ha spanning the three major vegetation formations (forest, savanna, and grassland) in Cerrado. The model using vegetation height and cover was the most effective, with an overall model adj-R2 of 0.79 and a leave-one-out cross-validated RMSE of 19.11 Mg/ha (33.40%). The uncertainty and errors of our estimations were assessed for each vegetation formation separately, resulting in RMSEs of 27.08 Mg/ha (25.99%) for forests, 17.76 Mg/ha (43.96%) for savannas, and 7.72 Mg/ha (44.92%) for grasslands. These results prove the feasibility and potential of the UAV-lidar technology in Cerrado but also emphasize the need for further developing the estimation of biomass in grasslands, of high importance in the characterization of the global carbon balance and for supporting integrated fire management activities in tropical savanna ecosystems. Our results serve as a benchmark for future studies aiming to generate accurate biomass maps and provide baseline data for efficient management of fire and predicted climate change impacts on tropical savanna ecosystems

Ants as bioindicators of environmental degradation and conservation in the cerrado biome

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2019.O objetivo desse trabalho foi caracterizar dois fragmentos do Cerrado sentido restrito, um conservado e outro degradado, bem como avaliar o potencial dos formícideos como bioindicadores de conservação e degradação no bioma Cerrado. Para isso, realizou-se inventário florestal, utilizando amostragem aleatória com parcelas de 20 x 50 m. Em cada parcela foi alocada uma sub-parcela de 10 x 10 m para estimar a regeneração natural e cinco pontos de amostragens com armadilhas do tipo pitfall para coleta de formicídeos, e das variáveis ambientais (abertura de dossel, serapilheira, vegetação e características edáficas). Para avaliar a suficiência amostral utilizou-se regressão linear com resposta em platô, foi realizada análise de similaridade (ANOSIM) de espécies (formigas e plantas) entre os ambientes e ordenação pelo Escalonamento Multidimensional Não-Métrico (NMDS). A determinação das espécies bioindicadoras ocorreu pelo Valor Indicador Individual (IndVal) e a relação destas com as variáveis ambientais foi realizada pela Análise de Correspondência Canônica (CCA). A regressão em platô revelou que a intensidade amostral foi suficiente para amostrar as espécies de plantas e formicídeos. O Cerrado conservado foi caracterizado como estruturado e diverso em seus estratos, enquanto o Cerrado degradado demonstrou estrutura desequilibrada em estágio inicial de recuperação e baixa diversidade. Observou-se que a comunidade de formicídeos foi influenciada pelo estado do ambiente. As espécies Solenopsis geminata e Linepithema foram apontadas como bioindicadoras de Cerrado conservado e apresentaram relação com as variáveis matéria orgânica, serapilheira, argila, diversidade do estrato lenhoso e da regeneração. Ectatomma brunneum foi selecionada como bioindicadora do Cerrado degradado e apresentou relação com as variáveis areia, pH, abertura de dossel e CTC. O Cerrado conservado apresentou maior composição, riqueza de espécies de formigas e grupos funcionais que o degradado. Conclui-se que as espécies Solenopsis geminata e Linepithema sp 1. podem ser utilizadas como bioindicadoras de Cerrado conservado e Ectatomma brunneum como bioindicadora do Cerrado degradado, ambas possuem relação com variáveis ambientais que refletem o estado do ambiente, o que potencializa a utilização de formicídeos como ferramenta no monitoramento ambiental.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The aim of this study was to characterize two Cerrado sensu stricto fragments, one conserved and the other degraded, as well as assess the potential of ants as bioindicators of conservation and degradation in the Cerrado biome. To that end, a forest inventory was conducted, using random sampling of 20 x 50 m plots. A 10 x 10 cm subplot was established in each plot to estimate natural regeneration and five sampling points with pitfall traps to collect ants and environmental variables (canopy opening, leaf litter, vegetation and soil characteristics). Plateau response linear regression was used to evaluate sampling sufficiency, as well as analysis of similarities (ANOSIM) of species (ants and plants) between the environments, and ordination by non-metric multidimensional scaling (NMDS). Bioindicator species were determined using the individual indicator value (IndVal) and their relation with the environmental variables by canonical correspondence analysis (CCA). Plateau regression revealed that the sample size of plant species and ants was sufficient. The conserved Cerrado was characterized as structured with diverse strata, while the degraded Cerrado demonstrated an imbalanced structure in the initial recovery stage and low diversity. The ant community was influenced by the state of the environment. The species Solenopsis geminata and Linepithema were deemed bioindicators of the conserved Cerrado and exhibited a relation with the variables organic matter, leaf litter, clay, woody layer diversity and regeneration. Ectatomma brunneum was selected as bioindicator of the degraded Cerrado and showed a relation with the variables sand, pH, canopy opening and cation exchange capacity (CEC). The conserved Cerrado exhibited greater ant species composition, richness and functional groups than its degraded counterpart. It was concluded that the species Solenopsis geminata and Linepithema sp 1 can be used as bioindicators of the conserved Cerrado and Ectatomma brunneum of the degraded Cerrado, both displaying a relation with environmental variables that reflect the state of the environment, which reinforces the use of ants as an environmental monitoring tool

CULTIVO IN VITRO DE MORINGA OLEÍFERA SOB ESTRESSE SALINO

A salinização é o principal problema de degradação dos solos em áreas agrícolas, em nível mundial, as áreas afetadas são crescentes e no Brasil já alcança 9 milhões de hectares, causando prejuízos financeiros, ambientais e colocando em risco a segurança alimentar e o bioma natural. Essa situação, demanda estudos que preconizem a recuperação, manejo e conservação dos solos, através de técnicas capazes de remediar e possibilitar o retorno dessas áreas ao sistema produtivo. A utilização da micropropagação na identificação de espécies tolerantes a essas condições é uma estratégia viável. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl), no estabelecimento in vitro de sementes de moringa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco concentrações de NaCl (0; 0,58; 1,17; 1,75; 2,34 g.L-1), com dez repetições contendo 3 sementes cada, totalizando 150 indivíduos. Observou-se a influência da concentração de NaCl no estabelecimento in vitro da espécie, onde, os melhores valores de germinação, número de brotos, comprimento radicular e parte aérea, foram obtidos, quando submetidas até a média disponibilidade de sais (1,75 g.L-1), a partir dessa concentração o desenvolvimento das plântulas foram comprometidos. Conclui-se que a moringa apresenta média tolerância ao estresse salino

ESTABELECIMENTO IN VITRO DE OCHROMA PYRAMIDALE EM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE MEIO MS E SACAROSE

A propagação das sementes de Ochroma pyramidale é limitada, pois, possui dormência tegumentar e baixa taxa de germinação natural. Uma alternativa viável para essas limitações, é a micropropagação. Essa técnica visa produzir mudas em larga escala, com qualidade superior, em curto período e espaço reduzido. Dessa forma, o trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de sais no meio MS e de sacarose, no estabelecimento in vitro de sementes de pau-de-balsa. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x4, duas concentrações de meio MS (50 e 100%) e quatro de sacarose (0, 15, 20 e 25 g L-1), totalizando 8 tratamentos com 15 repetições e em cada repetição 3 indivíduos, totalizando, 360 indivíduos. Observou-se a influência da concentração do meio MS e sacarose no estabelecimento in vitro da espécie, uma vez que, as variáveis germinação, número de par de folhas, comprimento radicular e da parte aérea, massa seca e fresca, além dos menores valores de calogênese, plantas senescentes, e contaminação, foram obtidos, quando submetidas a baixa disponibilidade de sais minerais e sacarose. Os melhores tratamentos, foram os que continham 50% de sais no meio MS com 15 e 20 g L-1 de sacarose