ABSTRACT Anthropic activities in their various aspects have promoted soil degradation in the Brazilian semi-arid region (SAB). As a result, significant losses in productivity and in the ability of soils to fulfill their ecological functions have been reported. The present study investigated the effects of degradation on soil attributes and properties under dense (CAD) and sparse (CAE) shrubby Caatinga in Campina Grande, PB, Brazil. Samples from the 0-20 cm layer of soil were investigated via physical (particle size distribution and soil density), chemical (acidity, electrical conductivity, macronutrients, soil organic matter) and microbiological attributes (microbial biomass carbon (C-BMS), basal respiration of the soil (RBS) and metabolic quotient (qCO2) Data were submitted to the Mann-Whitney Test and Principal Component Analysis (PCA). Anthropic actions on the CAE promoted the exposure of the saprolitic layer on the surface. This layer has imperfect drainage, low levels of nutrients and organic matter and high sodicity, which contributes to the slow regeneration of vegetation. Carbon stock and microbial activity are significantly lower in CAE compared to CAD. Degradation resulted in losses of supporting ecosystem services (nutrient cycling and primary production) and regulation (erosion control and climate regulation). The results can be used to understand the dynamics of landscapes of low complexity (high degradation) in the SAB and serve as a framework to find strategies to restore the productive capacity of extensive degraded and/or desertified areas in the SAB.

RESUMO As atividades antrópicas em seus diversos aspectos têm promovido a degradação dos solos no Semiárido brasileiro (SAB). Como consequência, têm sido reportadas perdas significativas de produtividade e da capacidade dos solos em cumprir suas funções ecológicas. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da degradação nos atributos e propriedades de solos sob Caatinga arbustiva densa (CAD) e esparsa (CAE) em Campina Grande, PB, Brasil. Amostras da camada de 0-20 cm do solo foram analisadas quanto aos atributos físicos (granulometria e densidade do solo), químicos (acidez, condutividade elétrica, macronutrientes, matéria orgânica) e microbiológicos (carbono da biomassa microbiana (C-BMS), respiração basal do solo (RBS) e quociente metabólico (qCO2). Os dados foram submetidos ao Teste de Mann-Whittney e à Análise de Componentes Principais (ACP). As ações antrópicas na CAE promoveram a exposição da camada saprolítica em superfície. Esta camada possui drenagem imperfeita, baixos teores de nutrientes e de matéria orgânica e elevada sodicidade, o que contribui para a lenta regeneração da vegetação. O estoque de carbono e a atividade microbiana são significativamente mais baixos na CAE em relação à CAD. A degradação acarretou em perdas de serviços ecossistêmicos de suporte (ciclagem de nutrientes e produção primária) e de regulação (controle da erosão e regulação do clima). Os resultados podem ser utilizados para compreensão da dinâmica de paisagens de baixa complexidade (elevada degradação) no SAB, bem como para adoção de estratégias de restabelecimento da capacidade produtiva de extensas áreas degradadas e/ou desertificadas no SAB.

Resumo Objetivo Os Brejos de Altitude são áreas com regime pluviométrico privilegiado em relação ao seu entorno, o que favorece seu uso para ocupação humana e atividades agrícolas, ações que promovem severas transformações na paisagem e podem contribuir para a degradação dos recursos hídricos locais. Nessa perspectiva, dada a grande importância dos reservatórios de água para essa região e a alta demanda hídrica, este estudo teve como objetivo analisar o estado de conservação da qualidade da água em reservatórios submetidos a diferentes níveis de perturbação antrópica no Brejo de Altitude do Estado da Paraíba, Brasil. Métodos Campanhas de amostragem foram realizadas durante um ano em seis reservatórios: Mazagão I, Mazagão II, Vaca Brava, Saulo Maia, Rio do Canto e Lagoa do Paó, para medir as variáveis físico-químicas da água. Resultados Há influência dos padrões pluviométricos anuais sobre a capacidade desses ecossistemas de responder às pressões antrópicas, indicando os efeitos da sazonalidade no reservatório Lagoa do Paó. Para Vaca Brava, os baixos volumes de água acumulados revelaram-se mais críticos para mudanças na qualidade da água do que o uso e ocupação das margens desse reservatório. Além disso, os reservatórios Mazagão I e II apresentaram baixa condutividade elétrica. O reservatório Saulo Maia apresentou águas límpidas com baixo teor de fósforo e pode ser utilizado como referência de ambiente conservado para Brejos de Altitude. Conclusões A conservação do entorno dos reservatórios no Brejo de Altitude não é suficiente para garantir a qualidade da água, pois, a precipitação elevada concentrada em determinada época do ano a afeta negativamente. Esses ecossistemas aquáticos estão sob grande pressão, e a ausência de decisões baseadas em critérios técnicos os torna vulneráveis à eutrofização. agrícolas locais perspectiva hídrica Paraíba Brasil Brava Paó físicoquímicas físico químicas antrópicas revelaramse revelaram se disso elétrica pois negativamente pressão eutrofização

Abstract Aim Humid forest enclaves are areas with privileged rainfall patterns compared to the surrounding regions, which favours their use for human settlement and agricultural activities, actions that promote severe transformations of the landscape and can contribute to the degradation of local water resources. From this perspective, given the great importance of water reservoirs for this region and the high demand for water, this study aimed to analyse the conservation status of water quality in reservoirs subjected to different anthropic disturbance in a humid forest enclave in the State of Paraíba, Brazil. Methods Sampling campaigns were carried out for one year in six reservoirs: Mazagão I, Mazagão II, Vaca Brava, Saulo Maia, Rio do Canto and Lagoa do Paó, to measure the physic-chemical variables of the water. Results The influence of annual rainfall patterns on the capacity of these ecosystems to respond to anthropic pressures, indicating the effects of seasonality in the Lagoa do Paó reservoir. For the Vaca Brava, the low accumulated water volumes turned out to be more critical for changes in water quality than the use and occupation of the margins of this reservoir. Furthermore, the Mazagão I and II reservoirs showed low electrical conductivity. The Saulo Maia reservoir exhibit clear waters with low phosphorus content and can be used as a reference for a preserved environment for a highland humid forest enclave. Conclusions The conservation of the reservoir environment in the highland humid forest enclave is not sufficient to guarantee the water quality, as it is concentrated an affected at a certain time of the year. These aquatic ecosystems are under great pressure and the lack of decisions based on technical criteria makes them vulnerable to eutrophication. regions activities resources perspective Paraíba Brazil Brava physicchemical physic chemical pressures Furthermore conductivity eutrophication

Resumo Terras Pretas de Índio (TPI) são solos com elevada fertilidade criados pelas sociedades ameríndias pré-colombianas na bacia amazônica. Ainda não existe um consenso se esses solos foram formados intencionalmente para melhorar a fertilidade dos solos distróficos de terra firme da Amazônia ou se resultaram da acumulação de material orgânico em assentamentos sedentários. O objetivo desta pesquisa foi realizar uma caracterização pedogeoquímica de TPI localizadas em áreas de várzeas naturalmente férteis do rio Solimões na Amazônia Central brasileira. Foram analisados os teores totais, trocáveis e disponíveis de elementos e carbono nos solos. As TPI mostraram altos conteúdos trocáveis e disponíveis de P, Ca, Zn e Cu. Elevados conteúdos totais de Cr, Ni, Co e V indicam contribuição de minerais máficos na gênese dos solos, enquanto que teores elevados de P, Zn, Ba e Sr nas TPI indicam enriquecimento antrópico. A ocorrência de TPI em áreas de várzea é uma forte evidência da fertilização não intencional dos solos de várzea, os quais, em condições naturais, apresentam teores de P, Ca, Zn e Cu acima dos níveis críticos para muitas culturas. A presença de sítios arqueológicos em áreas de várzea mostra que as populações pré-colombianas habitaram as várzeas e os interflúvios do rio Solimões.

ABSTRACT Amazonian dark earths (ADEs) are fertile soils created by pre-Columbian Amerindian societies of the Amazon Basin. However, it is still not clear whether these soils were produced intentionally to improve infertile Amazonian upland soils or if they resulted from the accumulation of organic matter from sedentary settlements. This study characterizes the ADEs found in the naturally fertile alluvial floodplains of the Amazon River in the Central Brazilian Amazon according to total, exchangeable, and available contents of elements and organic carbon in soil profiles. ADEs contained higher levels of available elements and total P, Ca, Zn, and Cu. High total Cr, Ni, Co, and V content in these soils indicate that mafic minerals contributed to their composition, while higher contents of P, Zn, Ba, and Sr indicate anthropic enrichment. The presence of ADEs in floodplain areas strongly indicates non-intentional anthropic fertilization of the alluvial soils, which naturally contain levels of P, Ca, Zn, and Cu higher than those needed to cultivate common plants. The presence of archaeological sites in the floodplains also shows that pre-Columbian populations lived in these regions as well as on bluffs above the Amazon River.

Expressivas áreas de solos com presença de materiais ferruginosos como plintita e, ou, petroplintita são muito frequentes na Bacia Amazônica brasileira. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos químicos, a composição mineralógica e o grau de intemperismo de quatro perfis de solos com presença de plintita e petroplintita, em Iranduba, AM. Três perfis de solos, como P1, Latossolo Amarelo distrófico petroplíntico; e P2 e P3, Plintossolo Pétrico concrecionário típico, ocupam posição mais elevada na paisagem apresentando boa drenagem, enquanto o perfil P4, Plintossolo Háplico alítico típico, encontra-se na área mais baixa com restrições de drenagem. Após a descrição morfológica dos perfis, amostras dos seus horizontes foram coletadas, secas ao ar, preparadas para obtenção da terra fina seca ao ar (TFSA) e posteriormente submetidas às análises químicas e mineralógicas, por meio de difratometria de raios-X (DRX) e ataque sulfúrico. As análises químicas revelaram que todos os solos apresentavam fertilidade extremamente baixa, com pH variando entre forte e moderadamente ácido, teores elevados de Al3+ no complexo trocável, baixos valores de soma de bases, matéria orgânica e P disponível. A mineralogia revelou similaridade entre os perfis, principalmente entre os bem-drenados, com predomínio de caulinita e quartzo nas frações argila e areia, respectivamente. No perfil com deficiência de drenagem (P4), a fração argila apresentou também mineral do tipo 2:1. Os índices Ki e Kr revelaram que os perfis bem-drenados P1, P2 e P3 são altamente desenvolvidos e quimicamente intemperizados, enquanto o P4 foi caracterizado como menos desenvolvido, quando comparado aos demais estudados. Por fim, os perfis com presença de plintita e petroplintita na região de estudo são altamente desenvolvidos e possuem fertilidade do solo extremamente baixa; com exceção do perfil P4, os solos são bem-drenados.

Large areas of Plinthosols with ferruginous materials such as plinthite and/or petroplinthite are fairly common in the Brazilian Amazon basin. This work was carried out to investigate the chemical behavior, mineralogical composition and weathering stage of four representative soil profiles with plinthite and petroplinthite, in Iranduba, AM (Central Amazon). Three well-drained soil profiles at high elevations were studied (P1, Plinthic Vetic Ferralsol; P2 and P3, Vetic Endopetric Plinthosol) and a contrasting poorly drained soil (P4 Haplic Plinthosol), located at low elevation. After profile descriptions, soil samples were collected from each horizon, air-dried, sieved (2 mm), and analyzed for particle-size distribution, pH, exchangeable cations (Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, and Na+), as well as available P and total organic carbon (TOC) content. The minerals present in the clay and sand fractions, as well as in the ferruginous materials were identified by X-ray Diffraction (XRD). The weathering stage of these soils was assessed by means of Ki and Kr indexes, and the amounts of free and amorphous Fe and Al oxides by using dithionite citrate bicarbonate (DBC) and ammonium oxalate dissolution procedures, respectively. The results showed that all soils were extremely unfertile, with pH levels ranging between strong and moderate acidity, very low sum of bases and organic matter content, and of available P. The mineralogy of the soil profiles was very similar, mainly of the well-drained soils, with predominance of kaolinite and quartz in the clay and sand fractions, respectively. In the poorly-drained P4, 2:1 clay particles were also observed. These profiles can be considered highly developed according to the Ki index, however, the Ki value of P4 was higher, indicating that this soil was less developed than the others. In summary, these profiles with plinthite and petroplinthite can be characterized as highly developed and infertile soils and are, with exception of P4, well-drained.

As várzeas do rio Solimões são áreas inundáveis com predomínio de Gleissolos, onde se estabeleceu grande parte da população rural do Estado do Amazonas. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e classificar cinco perfis de Gleissolos, distribuídos em três áreas da bacia do Médio Amazonas, localizados nas várzeas dos municípios de Manacapuru e Iranduba. Após a descrição morfológica dos solos, coletaram-se amostras dos seus horizontes para caracterização física, química e mineralógica. Similarmente, todos os perfis apresentaram expressiva gleização na matriz do solo, com cores cinzenta a cinzenta-esverdeada, nos horizontes mais superficiais, e cinzenta-clara a cinzenta-escura, nos subsuperficiais, denotando a redução do ferro. Os teores mais elevados da fração areia em horizontes de subsuperfície indicaram presença de diferentes camadas de deposição fluvial, enquanto os elevados teores de silte evidenciaram a natureza sedimentar recente e o baixo grau de desenvolvimento pedogenético desses solos. Os cátions predominantes nos solos foram Ca2+ e Mg2+, que apresentaram porcentagens de sódio trocável (PST), com amplitude de variação entre 0,70 e 2,09. Os valores de carbono orgânico encontrados foram menores de 80 g kg-1, apresentando a natureza mineral dos sedimentos recém-depositados. A composição mineralógica da fração argila revelou presença significativa de argilominerais 2:1, mas sem grande variabilidade entre os perfis. Esses resultados refletiram-se em elevada soma e saturação por bases, caracterizando solos eutróficos e com argila de atividade alta.

The floodplains of the Solimões River are areas periodically flooded with predominance of Gleisols,where have lived a large number of small farmers of the region. The purpose of this study was to characterize and classify five profiles of Gleysoils distributed in three floodplain areas of the Middle Amazon basin, located in the municipalities of Manacapuru and Iranduba. After the morphological description, the soil horizons were sampled to perform physical, chemical and mineralogical analyses. Similarly, significant gleization was observed in all profiles of the soil matrix, with gray to gray-green color in the surface, and light to dark gray in the subsurface horizons, denoting iron reduction. The highest levels of the sand fraction in the subsurface horizons indicated the presence of different layers of fluvial deposition, while the high silt contents evidenced the nature of recent sediments and the low degree of pedogenetic development of these soils. The predominant soil cations were Ca2+and Mg2+, with a percentage of exchangeable sodium (ESP), varying from 0.70 to 2.09. The organic carbon contents were lower than 80 g kg-1, indicating recently deposited mineral sediments. The mineralogical composition of the clay fraction showed a significant presence of 2:1 clay minerals, but little variability among profiles. These results are reflected in high sum of bases and base saturation, characterizing eutrophic soils with high clay activity.