Estrutura do dossel e sazonalidade do índice de área foliar em ambientes de terra firme na Amazônia Central, com uso do LiDAR portátil terrestre

The objective of this study was to investigate the structural differences of the canopy and its seasonal variation in four environments of terra firme in the Central Amazon. Structural attributes of the forest canopy were obtained, using a rangefinder LiDAR, which provides the distance to the last return for each of 1,000 pulses per second. The sensor was aimed upwards and held 1m above the forest floor to obtain 150m long forest canopy profiles at a constant walking speed. Each of four different forest types that comprise a toposequence (catena) was profiled, with six replicates (total 900m of transect per type) at monthly intervals for a full year. From the highest to the lowest, the catena compartments were: plateau on well drained clay-loam; upper slope on well drained clay-loam; gentle lower slope on white sand (tall campinarana forest); and seasonally waterlogged riparian zone on white sand (baixio forest). For each 150m transect, the canopy structure profile was represented by a 2D point cloud containing the positions (x, z) of ~ 345,000 LiDAR last-returns. The main features extracted were: (1) top-of-canopy height in each 1m horizontal interval; (2) the mean and standard deviation (roughness) of these 150 maximum heights per transect; (3) canopy openness; (4) vertical profiles of leaf area density (LAD); (5) the fraction of the total leaf area index (LAI) contained in the highest 5m and in the highest 10m of the canopy and in the highest 6m and in highest 11m of the understory; and (6) the average LAI per transect and the LAI of each 1m horizontal interval, the latter used to construct frequency histograms. From the baser of the catena toward the plateau, top-of-canopy height and top-of-canopy roughness both increase. Vertical profiles of the leaf area density are bimodal in all four forest types, with higher concentrations of leaves in the lower understory and in the upper canopy. The upper canopy leaf density mode gradually decreases from the riparian forest toward the plateau, as expected from the increasingly irregular topof-canopy surface. The lower understory´s leaf density is greatest in the waterlogged riparian forest and lowest in the tall white-sand forest. The first 5m of upper canopy (below the highest return at each horizontal transect interval of 1m) contains 54-60% of the leaf area of the forest. The first 10m of upper canopy contain 79-86% of the leaf area. Canopy openness and the LAI (using six transect averages per forest type) do not vary between the four forest types. Over the full year, three significant changes in LAI were detected when all four forest types were lumped (repeated-measures analysis of the 24 transects per month). First, there was an LAI increase of 2.9% from 15/Mar to 15/Aug/2015 (wettest month to first dry month); then a drop of 2.0% from 15/Aug to 15/Oct (two driest months of the 2015 El Niño); and finally there was an LAI increase of 3.7% as precipitation gradually increased from 15/Oct/2015 to 15/Jan/2016. Over the full year (15/Mar/2015- 15/Mar/2016) there was a small but significant increase in the LAI (3% ± 2%). There was no seasonal change of the LAI in the understory (1 to 5/11m above the ground). When lumping all forest types, seasonal amplitude of LAI (between the smallest and largest of the 13 monthly averages) was only 4.8%, indicating that LAI alone should have little influence on the seasonality of the forest canopy photosynthetic capacity, even in a severe El Niño year. However, the frequency histograms of the LAI classes, obtained for 900 intervals of 1m from the six transects of each of the four forest types, had a truncated upper tail in every month, indicating saturation in the detectability of high values of LAI. Therefore, the seasonal variation of LAI was probably underestimated. Saturation may also impede detecting LAI differences between the forest typesO objetivo deste estudo foi investigar as diferenças estruturais do dossel e sua variação sazonal em quatro ambientes de terra firme na Amazônia Central. Foram obtidos atributos estruturais do dossel florestal, utilizando um LiDAR tipo rangefinder, que fornece a distância até o último retorno de cada pulso, na frequência de 1.000 pulsos por segundo. O sensor foi orientado para cima e mantido 1m acima do chão. Foram percorridos mensalmente, em velocidade constante, seis transectos de 150m em cada um de quatro ambientes florestais (total de 900m de transecto por tipologia). Do mais alto para o mais baixo na topossequência, estes foram: platô argiloso e bem drenado; vertente superior argiloso e bem drenado; vertente inferior com areia branca (campinarana); e faixa ripária sazonalmente encharcada sobre areia branca (baixio). O perfil de estrutura de cada transecto foi representado por uma nuvem bidimensional contendo a posição (x, z) de ~345.000 últimos retornos. Os principais atributos extraídos foram: (1) a altura máxima em cada intervalo de 1m horizontal; (2) a média e o desvio padrão (rugosidade) destas 150 alturas máximas por transecto; (3) a abertura do dossel; (4) perfis verticais da densidade de área foliar (LAD); (5) a fração do índice de área foliar (LAI) que é contida nos 5m e nos 10m de dossel superior e nos 6m e 11m de altura no sub-bosque; e (6) o LAI médio de cada transecto e de cada intervalo de 1m horizontal, este último para avaliar histogramas de frequência. Do ambiente ripário em direção ao platô, a altura e a rugosidade do dossel aumentam. O perfil vertical da densidade de área foliar mostrou-se bimodal em todos os ambientes, com uma concentração de folhas no subbosque e outra no dossel superior. A concentração das folhas em uma faixa específica de altura no dossel superior se atenua gradualmente do baixio para o platô, o que é consistente com o aumento de rugosidade. O sub-bosque é mais denso no baixio e menos denso na campinarana alta. Os primeiros 5m de dossel superior (abaixo do retorno mais alto em cada incremento horizontal de 1m) contêm 54-60% da área foliar da floresta. Os primeiros 10m de dossel superior contêm 79-86% da área foliar. A abertura do dossel e o LAI (médias por transecto de 150m) não variam entre os quatro ambientes. Ao longo do ano, ocorreram três mudanças significativas no LAI quando os ambientes foram analisados em conjunto. Primeiro, houve aumento de 2,9% de 15/Mar a 15/Ago/2015 (mês mais chuvoso até o primeiro mês seco); depois houve queda de 2,0% de 15/Ago a 15/Out/2015 (os meses mais secos do El Niño de 2015); e finalmente houve aumento de 3,7% durante a retomada das chuvas no período 15/Out/2015 a 15/Jan/2016. Entre março de 2015 e março de 2016 houve um aumento pequeno, mas significativo do LAI (3% ±2%). Não houve mudança sazonal do LAI no sub-bosque (1 a 6m e 1 a 11m do chão). O conjunto dos 24 transectos dos quatro ambientes, a amplitude temporal do LAI entre a menor e a maior das 13 médias mensais foi apenas 4,8%, indicando que o LAI, sozinho, teria pouca influência sobre a sazonalidade da capacidade fotossintética do dossel, mesmo neste ano de El Niño severo. O histograma de frequências de classes de LAI, obtido para os 900 intervalos de 1m ao longo dos seis transectos de cada ambiente, teve cauda superior truncada em todos os ambientes e todos os meses, indicando saturação na detectabilidade de valores altos de LAI. Portanto, a variação sazonal de LAI foi provavelmente subestimada. Esta saturação também pode impedir a detecção de diferenças LAI entre os ambientes

Sistema LiDAR portátil terrestre : estudos e aplicações florestais

Orientador : Prof. Dr. Nelson Yoshihiro NakajimaCoorientador: Prof. Dr. Bruce Walker NelsonMonografia (especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Curso de Especialização em Gestão FlorestalInclui referência

USO DE IMAGENS LANDSAT PARA O MONITORAMENTO DA COBERTURA FLORESTAL DE TRÊS RPPNs EM RONDÔNIA

O desmatamento ilegal na região amazônica vem crescendo muito nas últimas décadas, os maiores avanços e mais preocupantes estão dentro de Unidades de Conservação (UCs). Nesse contexto, esse estudo teve o objetivo de avaliar a eficiência de três Reservas Particulares de Patrimônio Natural (RPPN) para a conversação da cobertura florestal. Para isso, foi realizado o monitoramento da cobertura do solo de três RPPNs (Seringal Assunção, Vale das Antas e Água boa) com uso da classificação supervisionada das imagens Landsat 5 e 8, referentes aos anos de criação de cada RPPN e o ano de 2018. Para realizar a classificação foram coletados ~60 pixels por área de interesse (ROI), as classes selecionadas foram: água, solo exposto e floresta. Com o monitoramento das três RPPNs foi observado um aumento entre 2% até 35% de cobertura florestal nas RPPNs. O monitoramento das RPPNs com o uso de imagens Landsat possibilitou detectar a eficiência da regeneração natural da cobertura florestal, bem como a preservação da vegetação nativa. Portanto, conclui-se que as RPPNs são eficientes para conter o desmatamento, porém são necessárias mais pesquisas nesse sentido, visto que há poucos trabalhos de monitoramento de unidades de conservação em Rondônia e no Brasil.Palavras-chave: monitoramento; unidade de conservação; uso sustentável. USE OF LANDSAT IMAGES FOR THE MONITORING OF THE FOREST COVERAGE OF THREE PRIVATE NATURAL HERITAGE RESERVE (RPPNs) IN RONDÔNIA ABSTRACT: Illegal deforestation in the amazon region has been growing a lot in recent years, the biggest and most worrying advances are within Conservation Units (CUs). This research aims to evaluate the efficiency of three Private Natural Heritage Reserve (RPPN) for the conservation of the forest cover. Therefore, for this research, three RPPNs (Seringal Assunção, Vale das Antas and Água Boa) were monitored using the supervised classification of images Landsat 5 and 8, corresponding to the years of creation of each RPPN and 2018. To perform the classification were collected ~60 pixels per area of interest (ROI), the classes selected were water, exposed soil and forest. After monitoring the three RPPNs, it was possible to observe an increase between 2% up to 35% of forest cover in the RPPNs. With the monitoring of the RPPNs using the images Landsat it was possible to detect the efficiency of the natural regeneration of the forest cover, as well as the preservation of the native vegetation. Therefore, it is possible to conclude that RPPNs are efficient to contain deforestation. However, further research is still needed in this area, since there are few researches on the monitoring of conservation units in Rondônia as well as in Brazil.Keywords: monitoring; conservation unit; sustainable use

O Letramento em Ciências como Objetivo para o Ensino de Ciências

Neste artigo apresentamos uma discussão sobre o significado de alfabetização científica e suas implicações para o ensino de ciências. Inicialmente discutimos a relação entre alfabetização e letramento e, em seguida, mostramos que o termo "alfabetização científica" abarca diferentes conceitos presentes na literatura através dos tempos. A importância dessa discussão emerge num ano em que o Brasil foi novamente submetido a uma avaliação comparativa de estudantes no que se refere à "alfabetização científica", o PISA (Programme for International Student Assessment). Essa avaliação, que teve início no ano de 2000, tem mostrado que somos um país que pouco sabe sobre ciência, pois o país logrou as últimas colocações nas avaliações de anos anteriores. A alfabetização científica vem se mostrando como um objetivo no ensino de ciências no Brasil e no mundo. Nesse sentido é importante que se discuta o que é alfabetização científica, para melhor entendermos e analisarmos as avaliações a que somos submetidos. Mais do que isso, para que possamos bem avaliar nosso trabalho, assim como planejar nossas ações didáticas

O uso de geotecnologias na caracterização geométrica, topográfica e hidrográfica da microbacia do rio Tamarupá, Amazônia Ocidental, Brasil / The use of geotechnologies in the geometric, topographic and hydrographic characteristics of the Tamarupá river microbasin, Western Amazon, Brazil

A conservação dos recursos hídricos é imprescindível para o desenvolvimento de atividades antrópicas em zonas rurais e urbanas. Para garantir essa conservação é necessário um planejamento de uso e ocupação do solo no entorno dos recursos hídricos, considerando uma unidade de gestão e suas características da paisagem. O trabalho tem como objetivo realizar a caracterização geométrica, topográfica e hidrográfica da microbacia do rio Tamarupá, com o intuito de disponibilizar essas informações à população, instituições públicas e privadas. A microbacia do rio Tamarupá tem área de 61,32 km2, perímetro de 50,76 km, forma alongada, altitudes de 163 a 346 m, predominância de relevos planos a ondulados, rede de drenagem de 195,55 km, padrão dendrítico de 5ª ordem, canal principal com 28,72 km, alta densidade de drenagem e de nascentes, canal principal sinuoso, coeficiente de manutenção de 313,6 m2 m-1 e tempo de concentração de 7,54 h. Essas características, indicam baixa suscetibilidade natural a inundações na área urbana e elevado potencial para o desenvolvimento de atividades agropecuárias e florestais na microbacia. Para reduzir os riscos de inundação, devido a impermeabilização parcial do solo decorrente das atividades antrópicas, e favorecer a produtividade agrícola, recomenda-se a adoção de práticas de manejo conservacionista do solo, conservação das florestas nas áreas de reservas legais (propriedades rurais), manutenção das zonas ripárias, e criação de parques municipais

Morfometria e dinâmica de desmatamento da microbacia Canaã, Amazônia, Brasil / Morphometry and deforestation dynamics of Canaã microbasin, Amazonia, Brazil

Informações sobre as características da paisagem são essenciais no planejamento e gestão dos recursos hídricos. Assim, objetivou-se analisar a morfometria e o desmatamento da microbacia Canaã, Amazônia, Brasil. Analisou-se parâmetros geométricos, de relevo e drenagem, e o desmatamento nos anos de 1988 a 2018.  A microbacia tem área de 3.125,29 km2, forma alongada, baixa suscetibilidade a enchentes, altitudes de 88 a 530 m, relevos planos a escarpados, padrão de drenagem dendrítico de 7ª ordem com densidade média, baixa densidade de nascentes, canal principal reto e reduzido tempo de concentração. De 1988 à 2018, foram desmatados 1.871,98 km2 de floresta nativa.

DINÂMICA DE SERAPILHEIRA EM UMA ÁREA DE FLORESTA DE TERRA FIRME, AMAZÔNIA OCIDENTAL

O objetivo deste estudo foi avaliar a produção e decomposição de serapilheira em uma área de floresta primária de terra firme na Reserva Biológica do Jaru. Para tanto, foi implantada uma parcela permanente de 1 hectare, onde foram demarcadas 25 subparcelas com 20 x 20 m cada. Para a coleta de serapilheira, instalou-se 25 coletores de PVC (1 em cada centro da subparcela), medindo 0,25 m², a 1 metro do solo, com malha de nylon de 1 mm. Para estimar o estoque de serapilheira, utilizou-se 25 coletores de madeira, medindo 0,25 m², com malha de nylon de 1 mm, dispostos no solo de cada subparcela. As coletas da pesquisa foram realizadas quinzenalmente, entre os meses de outubro de 2016 a setembro de 2017, e a serapilheira triada nas frações: folha, galho, material reprodutivo e miscelânea. No laboratório, os materiais amostrados foram secos em estufa à 80 ºC e pesados em balança de precisão centesimal, sendo que a decomposição de serapilheira foi estimada através da relação entre produção e estoque. De acordo com os resultados obtidos, a produção de serapilheira total foi de 14,13 Mg ha-1 e as frações seguiram o padrão: folha>miscelânea>galho>material reprodutivo. As maiores produções aconteceram na estação seca e a taxa de decomposição foi 1,37, indicando que a atividade microbiana na área de estudo é acelerada.Palavras-chave: dinâmica sazonal; nutrição de plantas; ecologia florestal; decomposição. LITTER DYNAMICS IN A FOREST AREA OF GROUND FIRM, WESTERN AMAZON ABSTRACT:The objective of this study was to evaluate the litter production and decomposition in an area of primary upland forest in the Jaru Biological Reserve. For that, a permanent plot of 1 hectare was implanted, where 25 subplots with 20 x 20 m each were demarcated. For the collection of litter, 25 PVC collectors were installed (1 in each center of the subplot), measuring 0.25 m², 1 meter from the ground, with 1 mm nylon mesh. To estimate the litter stock, 25 wood collectors, measuring 0.25 m², with 1 mm nylon mesh, were used, arranged in the soil of each subplot. The collections of the research were carried out fortnightly, between the months of October 2016 and September 2017, and the litter is sorted in the fractions: leaf, branch, reproductive material and miscellaneous. In the laboratory, the sampled materials were dried in an oven at 80 ºC and weighed on a centesimal precision scale, and the litter decomposition was estimated through the relationship between production and stock. According to the results obtained, the total litter production was 14.13 Mg ha-1 and the fractions followed the pattern: leaf>miscellaneous>branch>reproductive material. The highest yields occurred in the dry season and the decomposition rate was 1.37, indicating that the microbial activity in the study area is accelerated.Keyword: seasonal dynamics; plant nutrition; forest ecology; decomposition

Características morfométricas da microbacia do Médio Rio Escondido, Amazônia Ocidental, Brasil/ Morphometric characteristics of the Médio Rio Escondido microbasin, Western Amazon, Brazil

As características morfométricas da microbacia denotam o potencial de uso do solo para a implantação e manejo de sistemas agropecuários, e áreas prioritárias para conservação dos recursos naturais. Neste contexto, o presente trabalho objetivou a obtenção das características morfométricas da microbacia do Médio Rio Escondido, na Amazônia Ocidental, Brasil.Foram analisados os parâmetros geométricos, topográficos e hidrográficos, utilizando os softwares Google Earth e QGIS 2.10.1, imagens altimétricas do satélite Alos (sensor Palsar), e equações disponíveis na literatura. A microbacia do Médio Rio Escondido tem área de 58,68 km2, perímetro de 39,45 km, fator de forma de 0,26, coeficiente de compacidade de 1,44 e índice de circularidade de 0,47, altitudes variando de 228 a 493 m, relevos planos a montanhosos, padrão de drenagem dendrítico de 5ª ordem, densidade hidrográfica de 10,48 rios km-2, densidade de drenagem de 4,04 km km-2, densidade de nascentes de 10,48 nascentes km-2, índice de sinuosidade de 47,26%, coeficiente de manutenção de 246 m2 m-1 e tempo de concentração de 2,68 h. A microbacia do Médio Rio Escondido é propícia para o desenvolvimento de sistemas agropecuários, com destaque para a pecuária na região norte e cultivos agrícolas na região sul, contudo, recomenda-se o uso de práticas integradas de manejo conservacionista do solo nas áreas mais íngremes, para mitigar possíveis problemas com perdas de solo e água na região. As informações geradas neste trabalho podem ser utilizadas para auxiliar a delimitação de áreas com aptidão agrícola e de áreas prioritárias para a conservação dos recursos naturais