ABSTRACT Hydrological modeling in decision-making is particularly challenging in tropical countries such as Brazil. There are numerous modeling tools; however, many applications have focused on watersheds with a total area of <20,000km2. Here we tailored a customized SWAT (Soil and Water Assessment Tool) ecohydrological model application using the SWAT CUP tool for calibration and validation of the Rio das Velhas, a relatively large, complex Brazilian basin (~28,000km2). The Rio das Velhas is the longest tributary of the São Francisco River and contains heterogeneous landforms, soils, vegetation, and land uses. A multisite calibration method obtained specific regionalized parameters for each sub-basin group for successfully simulating Rio das Velhas streamflows. Our results showed a suitable adjustment of the model. Nash-Sutcliff (NS) model performance values were 0.73-0.97 (calibration) and 0.51-0.98 (validation). The percent bias (PBIAS) was -11.3 to 19.4 (calibration) and -18.6 to 24.6 (validation), and the coefficient of determination values (R2) were >0.6 in all sub-basins on a monthly basis. We also explored how four contrasting land use scenarios affected four water-flow variables (surface runoff, base flow, percolation, and total streamflow). Our results show that by using multiple flow-monitoring stations and multisite calibration approaches, ecohydrological models can be useful for managing basin-extent water resources in countries of continental dimensions such as Brazil.

RESUMO O uso de ferramentas de modelagem hidrológica na tomada de decisão é particularmente desafiador em países tropicais como o Brasil. Existem inúmeras ferramentas de modelagem disponíveis; entretanto muitas aplicações destas ferramentas são focadas em bacias hidrográficas com área total <20.000 km2. Neste trabalho, adotamos e customizamos o modelo ecohidrológico SWAT (Soil and Water Assessment Tool) usando a ferramenta SWAT CUP para calibração e validação do Rio das Velhas, uma relativamente grande e complexa bacia brasileira (~ 28.000 km2). O Rio das Velhas é o maior afluente da bacia do rio São Francisco e contém formas de relevo, solos, vegetação e usos da terra heterogêneos. Usando um método de calibração multi-site, parâmetros regionalizados específicos foram obtidos para cada grupo de sub-bacias para simular com sucesso as vazões do Rio das Velhas. Nossos resultados mostraram um bom ajuste do modelo. Os valores do coeficiente de performance Nash-Sutcliff (NS) foram 0,73-0,97 (calibração) e 0,51-0,98 (validação). A porcentagem de viés (PBIAS) foi de -11,3 a 19,4 (calibração) e -18,6 a 24,6 (validação) e os valores do coeficiente de determinação (R2) foram >0,6 em todas as sub-bacias considerando uma escala mensal. Também exploramos as maneiras pelas quais quatro cenários contrastantes de uso da terra impactam às quatro variáveis de vazões avaliadas (escoamento superficial, fluxo de base, percolação e fluxo total). Nossos resultados mostram que, usando múltiplas estações de monitoramento de vazão e abordagens de calibração multi-site, os modelos ecohidrológicos podem de fato ser úteis para gerenciar os recursos hídricos da extensão da bacia em países de dimensões continentais como o Brasil.

Resumo A análise integrada da morfologia urbana e das características funcionais permite uma melhor compreensão da estrutura e da dinâmica intraurbana das cidades médias, indicando uma série de elementos que demonstram associações entre o espaço intraurbano e a intensidade e qualidade do relacionamento de uma determinada centralidade com o seu entorno. Com base no estudo de caso de Montes Claros, Minas Gerais, apresentamos uma proposta metodológica de avaliação de aspectos morfológicos e funcionais de cidades médias, utilizando como principal fonte de dados o Censo Demográfico em conjunto com outras informações geoespaciais livres (i.e., modelo digital de terreno e imagens de satélite). Identificamos a distribuição espacial dos tipos de ocupação, isto é, a densidade de edificações dos tipos domicílio, comércio e serviços e em construção. Ademais, quantificamos e avaliamos as características (renda e estrutura etária) dos vetores de expansão de Monte Claros. Nesse município, identificamos a formação de centralidades intraurbanas menos desenvolvidas em relação a outros polos de desenvolvimento de Minas Gerais (Juiz de Fora, Uberlândia, Pouso Alegre, dentre outros). Na cidade, a concentração das funções em duas centralidades (centro principal e subcentro de maior destaque) amplia a segregação socioespacial, diante da ausência de centralidades importantes nas proximidades das áreas de maior crescimento periférico entre 2000 e 2010.

Abstract Integrated analysis of urban morphology and functional characteristics allows for a better understanding of the structure and intra-urban dynamics of intermediate cities, indicating a series of elements that demonstrate associations between intra-urban space and the intensity and quality of the relationship of a given centrality with its surroundings. Based on the case study of Montes Claros, Minas Gerais, we present a methodological proposal for evaluating morphological and functional aspects of intermediate cities using information from the Demographic Census and other free geospatial datasets (i.e. digital terrain model and satellite images). We identified the spatial distribution of the types of occupation, such as (a) density of residential type buildings, (b) trade and services and (c) under construction. Furthermore, we quantified and evaluated the characteristics (income and age structure) of the expansion vectors of Montes Claros. In Montes Claros, we identified the formation of less developed intra-urban centralities compared to other development hubs in Minas Gerais (Juiz de Fora, Uberlândia, Pouso Alegre, among others). In the city, the concentration of functions in two centralities (the main center and the most prominent subcenter) increases socio-spatial segregation, given the absence of important centralities close to areas with the greatest peripheral growth between 2000 and 2010.

Resumen El análisis integrado de la morfología urbana y las características funcionales permite una mejor comprensión de la estructura y dinámica intraurbana de las ciudades intermedias, indicando una serie de elementos que demuestran asociaciones entre el espacio intraurbano y la intensidad y calidad de una determinada centralidad con su entorno. Con base en el estudio de caso de Montes Claros, Minas Gerais, presentamos una propuesta metodológica para evaluar aspectos morfológicos y funcionales de ciudades intermedias utilizando como fuente principal de información del censo demográfico y otra información geoespacial gratuita (es decir, modelo digital del terreno e imágenes de satélite). Identificamos la distribución espacial de los tipos de ocupación, como 1) densidad de edificaciones de tipo residencial; 2) comercio y servicios, y 3) en construcción. Además, cuantificamos y evaluamos las características (estructura de ingresos y edades) de los vectores de expansión de Monte Claros. En Montes Claros, identificamos la formación de centralidades intraurbanas menos desarrolladas en comparación con otros polos de desarrollo en Minas Gerais (Juiz de Fora, Uberlândia, Pouso Alegre, entre otros). En la ciudad, la concentración de funciones en dos centralidades (el centro principal y el subcentro más destacado) incrementa la segregación socioespacial, dada la ausencia de centralidades importantes cercanas a las áreas de mayor crecimiento periférico entre 2000 y 2010.

Resumo O aguapé é listado entre as 100 piores plantas invasoras, além de ter sido classificado como a 11ª pior espécie invasora da Europa dado seu impacto na biodiversidade aquática e utilização de recursos hídricos pelas populações humanas. Prever a distribuição é o primeiro passo para entender a adequabilidade do nicho e prever o impacto da invasão pela espécie. Nesta pesquisa, um modelo de distribuição potencial do aguapé foi elaborado para avaliar o risco global de invasão, por meio da sobreposição deste modelo a áreas de biodiversidade e consumo de água. O algoritmo MaxEnt - Maximum Entropy foi utilizado na construção do modelo e incluiu cinco camadas bioclimáticas e uma de áreas urbanizadas. A camada de áreas urbanas foi a que mais contribuiu individualmente para o modelo e destacou a importância das cidades como fonte ou mecanismo de dispersão do aguapé. Os hotspots globais de biodiversidade estão predominantemente situados em regiões de alta adequabilidade para a espécie. Os sítios de Ramsar e as unidades de conservação globais estão em um nível de risco mais baixo do que os hotspots. No entanto, cenários futuros de mudanças climáticas e o crescimento urbano podem colocar essas áreas em maior risco de invasão. Ameaças provocadas pelo aguapé são possivelmente mais agudas nas regiões que sofrem com a seca crônica. Os resultados sugerem que modelos de distribuição potencial que não incluem variáveis antrópicas podem estar significativamente subestimando a distribuição potencial de espécies invasoras. Além disso, a plasticidade ecológica dessa espécie e sua associação com centros urbanos aumentam a preocupação com os impactos do aguapé na biodiversidade e sobre os recursos hídricos.

Abstract The water hyacinth (Eichhornia crassipes) is listed among the 100 worst invasive plants and was ranked as the 11th worst invasive species in Europe, being a threat to aquatic biodiversity and water-provision. Predicting species distribution is the first step to understanding niche suitability, forecasting the invasion impact and building resilience against this species. In this study, we used a potential distribution model to assess the global risk of water hyacinth invasion by overlapping maps of highly suitable areas for water hyacinth occurrence and areas of biological importance and water scarcity. The MaxEnt - Maximum Entropy algorithm was used in the construction of the model and included five global bioclimatic layers and one of urbanized areas. Among the variables used, occurrence is mainly explained by urban areas, highlighting the importance of cities as a source or dispersion mechanism of the water hyacinth. Global biodiversity hotspots are predominantly situated in high suitability regions for the species. Ramsar sites and global protected areas are at a lower risk level compared to hotspots; however, future climate change and urban growth scenarios could put these areas at higher risk for invasion. Threats posed by the water hyacinth are possibly more acute in regions suffering from current or chronic drought. The results suggest that niche models that do not consider anthropic variables may be underestimating potential distribution of invasive species. Furthermore, the ecological plasticity of the water hyacinth and its close association with cities increase the concern about the impact of this species on the environment and on water security.

RESUMO Os efeitos das variáveis ambientais em diferentes escalas espaciais sobre as assembleias de peixes de água doce ainda é um tema pouco explorado na região Neotropical. Entretanto é um assunto de extrema relevância, pois gera subsídios para definições de estratégias de manejo e conservação de ictiofauna e dos recursos hídricos. Nós avaliamos a influência de variáveis ambientais em escalas local (dentro do rio) e da paisagem (uso e cobertura do solo) na abundância e ocorrência das espécies de peixes de riachos da bacia do alto rio Araguari através da partição da variância usando CCA parcial. Um total de 38 riachos de até 3ª ordem foi amostrado em setembro de 2009. Nós quantificamos variáveis locais para calcular 11 métricas de hábitats físicos e mapeamos o uso e cobertura do solo. O conjunto de dados (variáveis locais e da paisagem) explicou mais de 50% da variação total nas espécies de peixes. Variáveis em escala local (abundância: 25,31%; ocorrência: 24,51%) explicaram levemente uma maior variação nas assembleias de peixes do que o uso e cobertura do solo (abundância: 22,69%; ocorrência: 18,90%), indicando que os fatores em ambas as escalas de estudo são importantes. Uma vez que a influência antrópica em diferentes escalas afeta as espécies de peixes em riachos da bacia do alto rio Araguari, ambas devem ser consideradas juntamente para a adoção de estratégias de conservação de uma forma racional.

ABSTRACT Effects of environmental variables at different spatial scales on freshwater fish assemblages are relatively unexplored in Neotropical ecosystems. However, those influences are important for developing management strategies to conserve fish diversity and water resources. We evaluated the influences of site- (in-stream) and catchment-scale (land use and cover) environmental variables on the abundance and occurrence of fish species in streams of the Upper Araguari River basin through use of variance partitioning with partial CCA. We sampled 38 1st to 3rd order stream sites in September 2009. We quantified site variables to calculate 11 physical habitat metrics and mapped catchment land use/cover. Site and catchment variables explained > 50% of the total variation in fish species. Site variables (fish abundance: 25.31%; occurrence: 24.51%) explained slightly more variation in fish species than catchment land use/cover (abundance: 22.69%; occurrence: 18.90%), indicating that factors at both scales are important. Because anthropogenic pressures at site and catchment scales both affect stream fish in the Upper Araguari River basin, both must be considered jointly to apply conservation strategies in an efficient manner.

A restauração de cursos d'água em áreas urbanizadas é uma abordagem recente no Brasil, mas que é aplicada em países desenvolvidos desde a década de 1970. O Programa Drenurbs, efetivado em Belo Horizonte, é uma das primeiras iniciativas de restauração de cursos d'água urbanos no Brasil, mas que já possui resultados práticos. Este artigo tem como objetivo levantar reflexões sobre a efetividade das atuais iniciativas de restauração de cursos d´água urbanos em Belo Horizonte, com base na percepção social dos resultados das intervenções no Córrego Baleares, porção norte da cidade. Para este fim, foi efetuado um survey, visando avaliar a articulação entre os atores, a opinião e a satisfação social em relação ao projeto. Os resultados mostraram que as intervenções de restauração foram bem aceitas pela população e, apesar da constatação da baixa articulação entre os atores, esses resultados trazem boas perspectivas em relação à implantação de projetos nestes moldes em outras bacias urbanas. Entretanto, os resultados também mostram que a preferência pelo modelo tradicional de canalizações e vias sanitárias ainda é relevante. Dado o caráter inovador das iniciativas de restauração de cursos d´água no Brasil, os resultados podem auxiliar futuros projetos e programas voltados a intervenções em artérias hidrográficas urbanas.

The stream restoration in urban areas is a recent approach in Brazil, although in developed countries it has been applied since the 1970´s. Drenurbs Program, apply in Belo Horizonte, although is one of the first initiatives to restore urban streams in Brazil, has already practical results. This paper aims to propose discussions about the effectiveness of current urban streams restoration initiatives in Belo Horizonte, based on the social perception of the results of interventions in the Baleares creek, in the northern portion of the city. For this purpose, a survey was carried out to evaluate the relationship between the actors involved in the restoration process, the opinion and the social satisfaction about the project. The results demonstrated that the restoration interventions were well accepted by the population and, despite of the fact that there is almost none interaction between the actors, these results provide good prospects for the implementation of similar projects in other urban watersheds. However, the results also showed that the preference for the traditional model of cover the stream and built a sanitary way is still relevant. Due to the innovative nature of these initiatives for restoration of streams in Brazil, the results may help future projects and programs related to interventions in urban areas.