RESUMO Embora os efeitos das mudanças de uso da terra sobre o funcionamento hidrológico sejam amplamente abordados, questões como quais componentes do sistema hidrológico são afetados, de que maneira e sobre quais escalas de tempo ainda são pouco compreendidas. Nesse contexto, avaliamos se restauração florestal melhora as condições hídricas do solo em uma área de Cerrado, e se os efeitos combinados da estrutura florestal e das variáveis hidrológicas influenciam nos atributos do solo. Para isso, monitoramos três áreas em diferentes estágios de sucessão natural ao longo de sete meses, tendo sido avaliados indicadores de estrutura da vegetação, indicadores hidrológicos e indicadores do solo. As variáveis de estrutura da vegetação foram analisadas segundo Análise de Componentes Principais, e para explicar os efeitos diretos e indiretos entre as variáveis foi utilizada modelagem de equações estruturais. Cada estágio sucessional diferiu em relação à estrutura da vegetação, afetando os processos hidrológicos e ocasionando a melhoria dos atributos do solo com o desenvolvimento da floresta. No estágio inicial a precipitação interna foi mais elevada devido à vegetação mais aberta, e o solo apresentou maior resistência à penetração. Com o desenvolvimento da vegetação, o escoamento pelo tronco e a interceptação também aumentaram. Em decorrência das mudanças estruturais e hidrológicas, o modelo indicou que a umidade do solo foi diretamente influenciada pela precipitação interna e escoamento pelo tronco, assim como pela resistência à penetração e taxas de infiltração do solo, e indiretamente pela estrutura, que influenciou estas variáveis, com exceção das taxas de infiltração. Estes resultados sugerem que as variáveis hidrológicas podem ser bons indicadores para o monitoramento de florestas restauradas, provendo uma ligação direta com as mudanças nas condições dos solos.

ABSTRACT Although the effects of land use changes on hydrological functioning are widely addressed, issues such as which components of the hydrological system are affected, how and on what time scales are still poorly understood. In this context, we evaluated whether forest restoration improves soil water conditions in a Cerrado area, and whether the combined effects of forest structure and hydrological variables influence soil attributes. For this, we monitored three areas in different stages of natural succession over seven months, and evaluated vegetation structure indicators, hydrological indicators and soil indicators. Vegetation structure variables were analyzed with Principal Components Analysis, and to evaluate the direct and indirect effects among the variables we used structural equations modelling. Each successional stage differed in relation to forest structure, affecting the hydrological processes and causing the improvement of soil attributes with forest development. In the initial stage, throughfall was higher due to the more open vegetation, and the soil was more resistant to penetration. With the development of the vegetation, stemflow and interception also increased. As a result of the structural and hydrological changes, the model indicated that soil moisture was influenced directly by throughfall and stemflow, as well as by soil resistance to penetration and infiltration rates, and indirectly by forest structure, which influenced these variables, except infiltration rates. These results suggest that hydrological variables can be good indicators of forest restoration monitoring, providing a direct link to changes in soil conditions.

RESUMO De modo a contribuir com a discussão de como o desenvolvimento da floresta interage com os processos hidrológicos relacionados à repartição de chuva, esse estudo caracterizou a interceptação (RI), precipitação interna (Tf), escoamento pelo tronco (Sf) e precipitação efetiva (NP) em três áreas sob vegetação de Cerrado com diferentes idades de condução da regeneração natural: Tratamento 1 - 4 anos; Tratamento 2 - 10 anos e Tratamento 3 - 43 anos. Em ambas as áreas foram demarcadas três parcelas de 400 m2, e para cada uma foram instalados 12 pluviômetros e escoamento pelo tronco em todas as árvores com diâmetro à altura do peito (DAP) > 5cm. Os dados foram registrados entre dezembro de 2015 e novembro de 2016. Para o Tratamento 1 a Tf foi de 100% do total precipitado na microbacia, Sf de 0,01%, RI igual a 0% e NP de 100%. Já o Tratamento 2, a Tf correspondeu a 96%, Sf a 0,19%, RI igual a 4%, e NP de 96%. Para o Tratamento 3, obteve-se para a Tf valor igual a 87%, Sf igual a 1,15%, RI de 12%, tendo NP de 88%. Os resultados mostraram diferenças significativas entre as áreas estudadas. Notou-se que a RI e o Sf apresentaram comportamento crescente conforme o avanço da regeneração natural, ao passo que a Tf e a NP diminuíram. Tais resultados variaram conforme as características da vegetação, como por exemplo, a quantidade e densidade de indivíduos em cada parcela e espécies presentes, além das características climáticas e das precipitações incidentes sobre a área.

ABSTRACT In order to contribute to the discussion on how forest development interacts with hydrological processes related to rainfall partitioning, we aimed to characterize the rainfall interception (RI), throughfall (Tf), stemflow (Sf), and net precipitation (NP) in three Cerrado areas at different stages of natural regeneration conduction: treatment 1 = area with 4 years without human intervention; treatment 2 = 10 years; and treatment 3 = 43 years. In all areas, three 400-m2 plots were established, in each of which 12 rain gauges and stemflow collectors were installed on all trees having Diameter at Breast High (DBH) > 5 cm. Data was recorded from December 2015 through November 2016. At treatment 1, Tf corresponded to 100% of gross precipitation (GP) in the micro-basin, while Sf corresponded to 0.01%, RI to 0%, and NP to 100% of GP. At treatment 2, Tf corresponded to 96% of GP, whereas Sf corresponded to 0.19%, RI to 4%, and NP to 96% of GP. At treatment 3, Tf corresponded to 87% of GP, while Sf corresponded to 1.15%, RI to 12%, and NP to 88%. The results revealed significant differences among the study areas. Both RI and Sf increased with advancing natural regeneration, while Tf and NP decreased. Data varied according to vegetation features, like the number and density of individuals and species in each plot, and according to characteristics related to weather and precipitation in the area.