Análise de trilha, uma abordagem diferente para identificar indicadores de qualidade do solo

[Abstract] Soil quality indicators related to water erosion reduction can assist with correct soil management. The objective of this research was to identify some variables that could be used as soil quality indicators with the aid of path coefficient analysis in order to reduce water erosion. The research was carried out in the field between May 2011 and April 2013 in southern Brazil on an Inceptisol. The following treatments were studied under simulated rainfall conditions: 1) no-tilled, cultivated and covered by cultural residue of ryegrass (Lolium multiflorum) (HCR); 2) no-tilled, cultivated and covered by crop residue of vetch (Vicia sativa) (HCV); 3) cultivated and scarified soil containing ryegrass roots (HRR); 4) cultivated and scarified soil containing vetch roots (HRV); and 5) bare and chiselled soil (BHR). Eight simulated rainfalls were applied in each treatment. Flow velocity, soil and water losses as well as variables or soil attributes influenced by management were quantified. Path coefficient analysis verified that the coverage, surface roughness, water infiltration rate and total organic carbon have the greatest direct or indirect relationships with soil and water losses or runoff velocity. These variables were indicative of soil quality, particularly its resistance to water erosion. In a rough soil, the total organic carbon, root mass and macroporosity of the soil are more important as indicators for soil resistance to water erosion.[Resumo] Os indicadores de qualidade do solo relacionados à redução da erosão hídrica podem auxiliar no correto manejo do solo. Com o auxílio da análise de trilha, objetivou-se com a pesquisa identificar algumas variáveis que possam ser utilizadas como indicadores de qualidade do solo relacionados à redução da erosão hídrica. A pesquisa foi realizada no campo entre maio de 2011 e abril de 2013, no sul do Brasil, em um Cambissolo. Sob chuva simulada, foram estudados os seguintes tratamentos: 1) solo sem preparo, cultivado e coberto por resíduo de azevém (Lolium multiflorum) (HCR); 2) solo sem preparo, cultivado e coberto por resíduo de ervilhaca (Vicia sativa) (HCV); 3) solo cultivado e escarificado contendo raízes de azevém (HRR); 4) solo cultivado e escarificado contendo raízes de ervilhaca (HRV); e 5) solo sem cultivo, sem cobertura vegetal, preparado com uma escarificação (BHR). Oito chuvas simuladas foram aplicadas em cada tratamento, quantificando-se as perdas de solo e água, velocidade da enxurrada e variáveis ​​ou atributos do solo influenciados pelo preparo. Por meio da análise de trilha, verificou-se que a cobertura e rugosidade superficial, taxa de infiltração e carbono orgânico total apresentam maior relação direta ou indireta com as perdas de solo e água ou velocidade de escoamento, sendo essas variáveis indicativas da qualidade do solo quanto à resistência à erosão hídrica. Em um solo rugoso, o carbono orgânico total, a massa radicular e a macroporosidade do solo são mais importantes como indicadores da resistência do solo à erosão hídrica

Índices de rugosidade do solo e sua relação com a erosão hídrica

The objective of this work was to express soil roughness through statistical, geostatistical, and fractal indexes, comparing and relating them to soil and water losses in different experimental conditions. The study was conducted from 2012 to 2015, in the municipality of Lages, in the state of Santa Catarina, Brazil, in a completely randomized design with two replicates. Three treatments were evaluated: T1, scarified soil at the end of the ryegrass (Lolium multiflorum) crop cycle after removal of the shoot residue; T2, scarified soil at the end of the vetch (Vicia sativa) crop cycle after removal of the shoot residue; and T3, scarified soil without cultivation and without cover. The heights of the microrelief were read with a surface roughness tester with rods. Soil roughness was analyzed through the statistical, geostatistical, and fractal indexes. The fractal dimension and intersection distance showed a clear difference between the treatments with cultivation. All indexes, except R1, are associated with soil losses in the treatments with cultivation. As for water losses, there is only an association with the fractal dimension index and only in the treatment without cultivation.O objetivo deste trabalho foi expressar a rugosidade do solo por meio de índices estatísticos, geoestatísticos e fractais, para compará-los e relacioná-los às perdas de solo e de água em diferentes condições experimentais. O estudo foi conduzido de 2012 a 2015, em Lages, SC, em delineamento inteiramente casualizado, com duas repetições. Foram analisados três tratamentos: T1, solo escarificado ao final do ciclo da cultura do azevém (Lolium multiflorum) após eliminação do resíduo cultural da parte aérea; T2, solo escarificado ao final do ciclo da cultura da ervilhaca (Vicia sativa) após eliminação do resíduo cultural da parte aérea; e T3, solo escarificado sem cultivo e sem cobertura. As leituras das alturas do microrrelevo foram obtidas com rugosímetro de varetas. A rugosidade do solo foi analisada por meio de índices estatísticos, geoestatísticos e fractais. A dimensão fractal e a distância de intersecção mostraram uma clara discriminação entre os tratamentos com cultivo. Há associação entre todos os índices, com exceção de R1, e as perdas de solo nos tratamentos com cultivo. Quanto às perdas de água, há associação apenas com o índice dimensão fractal e somente no tratamento sem cultivo

Analysus of remaining forest classification using object oriented to through fuzzy logic in Ponte Alta do Norte SC

New technologies such the generation of images obtained by remote sensors has been essential in environmental studies. Thorough them, the more distant environments or hard to become more accessible. Using images from CBERS, SPOT and orthophoto studies in remnants of native forest in Ponte Alta do Norte - SC. The study was discussed in two chapters. Chapter One was aimed at analyzing the phytosociological parameters of the horizontal structure of the study area, in this case, a Dense Ombrophilous Montane Forest. These remnants were sampled using the sampling point away from the plant, represented by the quarter method. Were installed 134 sites in seven transects. We measured 536 individuals belonging to 59 species, 35 genera and 23 families. The area sampled was stratified according to the structure of the remnant forest, where the cluster analysis was performed by the index of Bray-Curtis dissimilarity. Formed four vegetation groups (four strata). The Stratum 1 showed a face in a more advanced stage of succession. However, the second stratum was defined as an area in the early stages of succession. The stratum 3 showed considerable density of two endangered species, Dicksonia sellowiana and Ocotea porosa. Strata 3 and 4 had intermediate stages of succession. The forest is in good condition because most of the strata is tightly structured. Because they occur two endangered species in a survey, the remnant forest inserted in Rio das Pedras farm can be considered a High Conservation Value Forest. Chapter II was aimed at making an object-oriented classification using fuzzy logic in digital images of three different forest areas to quantify the expression of the study area, as High Conservation Value Forest. As a methodology for the extraction of spectral information in the images were used the analysis techniques for object-oriented image classification. We made a comparison between different values to determine the segmentation, followed by identification of parameters that best discriminate the classes studied (strata). Sampling transects are carried out in Chapter I generated information for the development of membership functions, which were standardized and developed based on the parameters of the value of brightness and texture of objects sample. The membership functions developed for each class were crossed by operators of fuzzy logic, the algorithm formed then was generated image classification. To analyze the accuracy of classification was developed in field samples truths which were cross-classified and analyzed by Kappa. The results were compared to the three images, and the best result was for the image segmentation Orthophoto multi-resolution level, which was used to classify and quantify the remaining forest, totaling 133.02 ha in area which should be managed and maintained as a High Conservation Value Forest, according to characteristics raised in the study of phytosociological parameters of the horizontal structure (Chapter I)Novas tecnologias como a geração de imagens obtidas por sensores remotos tem sido essencial nos estudos ambientais. Por meio delas, os ambientes mais distantes ou de difícil acesso tornam-se mais acessíveis. Utilizando-se imagens do CBERS, SPOT e de ortofotos foram realizados estudos em remanescentes de floresta nativa no município de Ponte Alta do Norte SC. O estudo foi abordado em 2 capítulos. O Capítulo I teve como objetivo analisar os parâmetros fitossociológicos da estrutura horizontal da área em estudo, neste caso, uma Floresta Ombrófila Densa Montana. Estes remanescentes foram amostrados utilizando-se o método de amostragem de distância ponto a planta, representado pelo método de quadrantes. Foram instalados 134 pontos distribuídos em 7 transecções. Foram mensurados 536 indivíduos pertencentes a 59 espécies, 35 gêneros e 23 famílias botânicas. A área amostrada foi estratificada de acordo com a estrutura florestal do remanescente, onde a análise de agrupamento foi realizada pelo índice de dissimilaridade Bray-Curtis. Formaram-se quatro grupos de vegetação (quatro estratos). O Estrato 1 demonstrou uma fisionomia em estágio mais avançado de sucessão. No entanto, o estrato 2 caracterizou-se como área em estágio inicial de sucessão. O estrato 3 revelou considerável densidade de duas espécies ameaçadas de extinção, Dicksonia sellowiana e Ocotea porosa. Os estratos 3 e 4 apresentaram estágios intermediários de sucessão. A floresta encontra-se em bom estado de conservação, pois a maioria dos estratos apresenta-se bem estruturados. Pelo fato de ocorrerem duas espécies ameaçadas de extinção no levantamento realizado, o remanescente florestal inserido na Fazenda Rio das Pedras pode ser considerado uma Floresta de Alto Valor de Conservação. O Capítulo II teve como objetivo realizar uma classificação orientada a objeto utilizando lógica Fuzzy em 3 diferentes imagens digitais de remanescentes florestais para quantificar a expressão da área em estudo, como Florestas de Alto Valor de Conservação. Como metodologia para extração de informações espectrais nas imagens, foram utilizadas as técnicas de análise orientada a objeto para a classificação da imagem. Realizou-se um comparativo entre diferentes valores para determinar a segmentação, seguido de uma identificação de parâmetros que melhor discriminassem as classes levantadas (estratos). A amostragem dos transectos realizadas no Capítulo I gerou informações para a elaboração das funções de pertinências, as quais foram padronizadas e elaboradas com base nos parâmetros do valor de brilho e textura dos objetos amostra. As funções de pertinência elaboradas para cada classes foram cruzadas através de operadores de Lógica Fuzzy, com o algoritmo formado, em seguida foi gerada a classificação da imagem. Para analisar a acurácia da classificação foram elaboradas em campo amostras verdades as quais foram cruzadas com a classificação e analisadas pelo Índice Kappa. Os resultados foram comparados para as três imagens, sendo que o melhor resultado foi para a imagem Ortofoto segmentação multiresolução nível superior, a qual foi usada para classificar e quantificar o remanescente florestal, totalizando em 133,02 ha de área que deve ser manejada e mantida como uma Floresta de Alto Valor de Conservação, segundo características levantadas no estudo dos parâmetros fitossociológicos da estrutura horizontal (Capítulo I)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio