RESUMO As mudanças climáticas e as extensas áreas com florestas tropicais secas (FTS) empregadas na produção de pastagem determinam a necessidade da investigação de manejos alternativos que possibilitem o aumento do estoque de carbono. Nesse sentido, objetivou-se com essa pesquisa estimar o estoque de carbono do estrato herbáceo em dois fragmentos de floresta tropical sazonalmente seca: i) fragmento de floresta tropical seca, com 40 anos de regeneração e o ii) floresta submetida ao raleamento das árvores com diâmetros < 10 cm. A pesquisa foi conduzida em duas microbacias inseridas em fragmento de FTS, no município de Iguatu Ceará durante nove anos (2010-2018). As coletas de material herbáceo foram realizadas mensalmente e initerruptamente com 10 repetições em cada microbacias, totalizando 2160 amostras (2 microbacias x 10 repetições x 12 meses x 9 anos). O material foi secado em estufa a 60 °C e em seguida determinou-se o teor de biomassa, posteriormente converteu-se em teor de carbono. O estoque de carbono variou de acordo com a ocorrência de chuvas na região. A área submetida ao raleamento registrou maior estoque de carbono em 80% dos meses durante o período estudado, quando comparado com à área em regeneração. Observou-se que o manejo com raleamento proporcionou as maiores quantidades de estoque de carbono tanto na estação chuvosa, quanto na seca diferindo estatisticamente da área em regeneração (α=0,05), sendo uma alternativa para aumentar o estoque de carbono oriundo do estrato vegetativo herbáceo.

ABSTRACT Climate change and the extensive areas of dry tropical forests (DTF) used in the production of pasture determine the need to investigate alternative managements that would make it possible to increase carbon stock. As such, the aim of this research was to estimate the carbon stock in the herbaceous layer of two fragments of seasonally dry tropical forest: i) a fragment of dry tropical forest under 40 years of regeneration and ii) forest submitted to the thinning of trees with a diameter <10 cm. The research was carried out over nine years (2010-2018) in two micro basins inserted in a fragment of DTF in the district of Iguatu, Ceará. Herbaceous material was collected continuously every month in each micro basin, with 10 replications, giving a total of 2,160 samples (2 micro basins x 10 replications x 12 months x 9 years). The material was dried in an oven at 60 °C; the biomass content was then determined and later converted to carbon content. The carbon stock varied according to the rainfall in the region. The area under thinning recorded greater carbon stock for 80% of the months over the study period compared to the area under regeneration. It was found that the thinning management afforded the greatest amounts of carbon stock during both the rainy and the dry seasons, differing statistically from the area under regeneration (α=0.05), and is one alternative for increasing the carbon stock of the herbaceous layer.

RESUMO Conhecer os fatores determinantes no processo erosivo é essencial na adoção de medidas conservacionistas e mitigadoras das perdas do solo. Portanto, objetivou-se com essa pesquisa entender a relação existente entre as características da chuva e a produção de sedimentos no semiárido brasileiro. O estudo ocorreu na Bacia Experimental de Iguatu, Ceará, em uma microbacia com área de 1,15 ha. No raleamento eliminou -se os indivíduos vegetais com diâmetros < 10 cm, ficando a área com uma cobertura arbórea de 60%. As variáveis investigadas no período (2012 a 2016) foram: Precipitação (PPT - mm); Duração da Precipitação (Dur. PP - h); Intensidade máxima de 5 a 60 min (mm h-1); Intensidade média da Precipitação (INT PPT - mm h-1); Precipitações antecedentes dos últimos 5 dias (P.A1 a P.A5 - mm); Lâmina escoada (Lesc. - mm) e Produção de sedimentos (PS - kg ha-1). Foram registrados 158 eventos pluviométricos, 27 com escoamento superficial e 24 com produção de sedimentos. As relações foram investigadas pela análise multivariada de componentes principais. O modelo explicou 84% da variância total em quatro componentes. As componentes (CP1, CP2, CP3 e CP4) foram formadas, respectivamente, pelo poder desagregador da chuva, representada pelas intensidades; pelo conteúdo de água no solo; lâmina escoada e produção de sedimentos e pela duração e intervalo sem precipitação. O maior peso fatorial foi atribuído ao I20, sugerindo maior atenção em estudos hidrológicos para esta variável em escalas de microbacias na região semiárida brasileira submetidas ao manejo de raleamento.

ABSTRACT Knowing determinant factors of erosive process is essential to adopt soil conservationist and loss-mitigation measures. Therefore, the objective of this work was to assess the correlation between rainfall characteristics and sediment transport in the Semiarid region of Brazil. The study was conducted at the Iguatu Experimental Basin in the state of Ceará, Brazil, in a watershed with area of 1.15 ha. The vegetation was thinned by removal of plants with diameters below 10 cm, and the area remained with an arboreous cover of 60%. The following variables were evaluated from 2012 to 2016: rainfall depth (mm), rainfall duration (hours), maximum rainfall intensity in 5, 10, 15, 20, 30, 45, and 60 minutes (mm h-1), mean rainfall intensity (mm h-1), rainfall depth in the previous 5 days (mm), runoff depth (mm), and transported sediment (kg ha-1). The records showed 158 rainfall events, 27 with surface runoff and 24 with sediment transport. The correlations were investigated by multivariate analysis of principal components (PC). The model explained 84% of total variance with four PC-PC1, PC2, PC3, and PC4 were formed, respectively, for disaggregating power of rainfall on soil particles, represented by the rainfall intensities; soil water content; runoff depth and sediment transport; and rainfall duration and interval between rainfalls. The highest factorial weight was found for the maximum intensity in 20 minutes, indicating the need for further hydrological studies focused on this variable at basin scale in areas of the Semiarid region of Brazil subjected to thinning of the vegetation.

RESUMO A maior probabilidade de ocorrências de eventos de baixa altura pluviométrica e o pouco conhecimento desses no entendimento dos processos hidrológicos em regiões semiáridas, nos conduziu a investigar a geração de escoamento superficial oriundo desses eventos em duas microbacias adjacentes no semiárido brasileiro. As coberturas vegetais investigadas foram: Domínio Fitogeográfico da Caatinga em Regeneração a 35 anos (CPD Regeneração) e CPD-Raleada, que consistiu na eliminação de árvores com diâmetro < 10 cm. Considerou-se duas séries históricas, uma de 40 anos (1974-2013) com 2259 eventos e outra composta por 247 eventos pluviométricos < 30 mm no período de 2009 a 2013. A distribuição de frequência acumulada mostrou que uma série de 247 eventos de 24-horas mostrou-se estatisticamente representativa em investigação de processos hidrológicos no semiárido brasileiro, quando comparado com uma série longa de 2259 eventos. Independente do padrão, chuvas com intensidades inferiores a 17 mm h-1 geraram precipitações efetivas com baixas lâminas (< 2 mm). As menores precipitações efetivas foram registradas na cobertura vegetal CPD Raleada, independentemente do padrão da chuva, tanto na escala anual como por evento. A ocorrência de 3 ou 4 dias secos consecutivos são suficientes para que eventos < 30 mm não gerem escoamento devido ao surgimento das microfendas formadas no processo de secamento dos vertissolos. Portanto, acreditamos que a expansão e contração dos solos vérticos seja o principal fator determinante do início da Pe em áreas de nascentes (microbacias < 2 ha) em CPD-Caatinga.

ABSTRACT The greater probability of small rainfall events occurring in semi-arid regions, and the little understanding of their role in hydrological processes, has led to this investigation of surface runoff generated during these events in two adjacent micro basins in the Brazilian semi-arid region. The types of plant cover to be investigated were the Phytogeographical Caatinga Domain under regeneration for 35 years (CPDReg) and thinned CPD (CPDThin), which consisted of the elimination of trees with a diameter of <10 cm. Two historical series were considered, one of 40 years (1974-2013) with 2,259 events and the other consisting of 247 rainfall events of <30 mm from 2009 to 2013. The cumulative frequency distribution showed that the series of 247 24-hour events proved to be statistically representative in investigating hydrological processes in the Brazilian semi-arid region, compared to the long series of 2,259 events. Irrespective of the pattern, rainfall with an intensity of less than 17 mm h-1 generated effective precipitation with small depths (<2 mm). Regardless of the rainfall pattern, the lowest effective precipitation was registered for the plant cover of thinned CPD, both on an annual scale and per event. The occurrence of 3 or 4 consecutive dry days is enough for events of <30 mm to generate no runoff, due to the appearance of micro-cracks formed in vertisols during the drying process. It is believed, therefore, that the expansion and contraction of vertic soils is the main determinant for the start of Pe in areas with a water source (micro basins of <2 ha) in the CPD.

RESUMO A adoção de medidas preventivas ou de controle dos processos erosivos requer um entendimento não somente dos fatores que influenciam a erosão, mas também das condições de transporte. Contudo a produção de sedimentos de uma bacia é função da disponibilidade de material erodido e da capacidade de transporte. Assim, objetivou-se com esse estudo identificar os fatores relacionados com a capacidade de transporte de sedimentos em área com vegetação de caatinga, em escalas espaciais distintas. O estudo foi desenvolvido na Bacia Experimental de Iguatu, Ceará, com monitoramento nas escalas de microbacia com 2,06 ha e parcela de 20 m2. As variáveis investigadas no período de 2009 a 2014 foram: altura pluviométrica, intensidades das chuvas, umidade antecedente do solo, precipitação antecedente dos últimos 5 dias, dias consecutivos secos, vazão de pico, lâmina escoada e produção de sedimentos. No período de estudo foram registrados 263 eventos de chuvas (> 2 mm) e 86 eventos geradores de escoamento. Com auxílio de Análises das Componentes Principais, foram formadas três Componentes Principais (CP) explicando mais de 79 % da variância total. Nas CP1, CP2 e CP3 foram enquadradas, respectivamente, variáveis relacionadas ao poder energético da chuva em desagregar partículas de solo; a energia para o transporte de sedimentos e ao conteúdo de água no solo. Nas escalas estudadas a produção de sedimentos apresentou elevada correlação com a lâmina escoada, indicando condições limitantes de produção de sedimento pela energia do fluxo de massa.

ABSTRACT The adoption of measures to prevent and control erosive processes requires information about the factors affecting the erosion and the sediment transport conditions. However, the sediment yield of a basin depends on the availability of eroded material and the sediment transport capacity. Thus, the objective of this study was to identify the factors that affect the sediment transport capacity at different spatial scales in an area with caatinga vegetation. The study was carried out in the Iguatu Experimental Basin, in the state of Ceará, Brazil, from 2009 to 2014, by monitoring two scale levels: watershed with 2.06 ha, and erosion plot with 20 m². The variables evaluated for the rainfall events were precipitation, intensity of rainfall, antecedent soil moisture, precipitation of the antecedent five days, consecutive dry days, peak flow, runoff depth, and sediment yield. During the study period, 263 rainfall events (>2 mm) and 86 events generating runoff were recorded. Three Principal Components (PC) were developed using the Principal Component Analysis, which explained more than 79% of the total variance. Variables connected to the kinetic energy capacity of the rainfall to disaggregate soil particles, the energy for sediment transport, and the soil water content were framed in the CP1, CP2, and CP3, respectively. In the evaluated scales, the sediment yield presented a high correlation with the runoff depth, which indicates limiting conditions for sediment yield by the mass flow energy.

RESUMO Tendo como objetivo responder ao questionamento de como o raleamento da cobertura vegetal de uma floresta tropical seca, caatinga, pode interferir no coeficiente de escoamento superficial, desenvolveu-se este estudo em três anos hidrológicos (2008, 2011 e 2013). O experimento foi conduzido no município de Iguatu no estado do Ceará, Brasil. No ano de 2008 a cobertura vegetal era caatinga em regeneração há 30 anos. A vegetação foi submetida ao manejo de raleamento em 2009, 2011 e 2013, eliminando-se as árvores com diâmetro inferior a 10 cm a altura do peito. Para investigar a resposta hidrológica em função da altura pluviométrica diária, tendo-se por base a distribuição de frequência acumulada, os eventos foram divididos em três classes pluviométricas (CP): CP ≤ 30 mm, 30 < CP ≤ 50 mm e CP > 50 mm. Para identificar se os coeficientes de escoamento gerados antes e após o raleamento da vegetação apresentavam diferenças significativas, aplicou-se o teste “t” de Student ao nível de 1%. Antes do raleamento (2008), a CP ≤ 30 mm registrou o maior percentual do coeficiente de escoamento diferindo estatisticamente ao nível de 1% de significância dos outros anos. Para eventos de grande magnitude (CP > 50 mm), os resultados apontam que o escoamento apresenta uma maior dependência das características da chuva e das condições de umidade do solo. O maior desenvolvimento do estrato herbáceo devido ao raleamento resultou em uma redução do fluxo do escoamento superficial.

ABSTRACT The objective of this work was to assess the effect of vegetation on the runoff coefficients of a Caatinga dry tropical forest before and after thinning. Thus, an experiment was conducted with evaluations in three hydrological years (2008, 2011 and 2013) in Iguatu, State of Ceará, Brazil. In 2008, the vegetation consisted of a 30-year regenerating Caatinga forest. The vegetation was subjected to thinning in 2009, 2011 and 2013, removing trees with less than 10-cm diameter at breast height. Hydrological responses were evaluated as a function of daily precipitation water depths, based on cumulative frequency distribution, by dividing precipitation events into three classes (CP) (CP≤30, 30<CP≤50 and CP>50 mm). Significant differences between runoff coefficients before and after vegetation thinning were assessed through the Student's t-test (p<0.01). Before thinning (2008), CP≤30 mm showed the highest runoff coefficient, differing statistically (p<0.01) from the other years. The results of precipitation events of great magnitude (CP>50 mm) indicate that the runoff is greatly dependent on rainfall characteristics and soil moisture conditions. The greater development of herbaceous vegetation due to thinning reduced the surface runoff.

RESUMO Obejtivou-se com este estudo investigar as caracteristicas das chuvas (altura precipitada, I30 e erosividade) e suas correlações com a produção de sedimentos em três microbacias submetidas aos seguintes manejos: Caatinga em Regeneração (CER) há 35 anos; Caatinga Raleada (CRA) passou pelo raleio das árvores com diâmetro menor que 10 cm; Desmatamento/Queima/Plantio de Pastagem (DQP). A área de estudo é representative de região semiárida tropical e está localizada na parte central do estado do Ceará. Foram monitorados eventos puviométricos, escoamento superficial e produção de sedimentosdos anos de 2010 a 2015. As características das chuvas foram submetidas a correlação de Pearson a nível de 1 e 5 % de significância e os eventos que produziram sedimentos em cada microbacia foram agrupados hierarquicamente pela técnica de Análise de Agrupamento Hierárquico. Ao todo foram registrados 200 eventos pluviométricos dos quais 23, 18 e 43 eventos produziram sedimentos nas microbacias CER, CRA e DQP respectivamente. A adoção do manejos de raleamento reduziu a produção de sedimentos em 53,5 %, enquanto que o DQP promoveu um aumento das perdas de solo em 14 % em relação à CER. A produção de sedimentos expressou uma maior correlação com o I30 para as três microbacias expressando a maior dependência do processo erosive da intensidade das chuvas.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluated the precipitation characteristics (depth, I30 and erosivity) and their effects on sediment production in three watersheds under different managements of land use 35-year regenerating Caatinga (RC), thinned Caatinga (TC), which underwent thinning of trees with diameter smaller than 10 cm; and deforested Caatinga (followed by burning and pasture) (DC). The experimente was conducted in the central, tropical semiarid region of the State of Ceará, Brazil. The precipitation events, surface runoff and sediment production were monitored from 2010 to 2015. The precipitation characteristics were subjected to Pearson's correlation at 1 and 5% of significance and the events that produced sediments in each watershed were hierarchically grouped by hierarchical cluster analysis technique. Two hundred precipitation events were recorded, with 23 (RC), 18 (TC) and 43 (DC) events producing sediments. The use of thinning (TC) decreased the sediment production by 53.5%, while the deforestation, burn and pasture cultivation (DC) increased soil losses by 14%, compared with the RC. The sediment production was greatly correlated with the I30 in the three watersheds, denoting the erosion process great dependence on the precipitation intensity.

RESUMO Erosão e os processos de transporte de sedimentos são fortemente dependentes da escala espacial e uso do solo. O objetivo deste estudo é analisar os efeitos do desmatamento, seguido de queima e cultivo de capim para pastagem, sobre o comportamento hidrológico e sedimentológicos em diferentes escalas espaciais na região semiárida do Brasil. Precipitação, escoamento superficial e perda de solo foram mensurados durante três anos (total de 116 eventos chuva-vazão) em três escalas espaciais: parcelas de erosão de 1 m2, 20 m2; e microbacia de 2,8 ha. Durante o primeiro ano de estudo (2009) foi mantida a vegetação de caatinga nativa, enquanto que nos anos seguintes (2010 e 2011) a vegetação original foi alterada usando técnicas de desmatamento, queima e cultivo de capim (Andropogon gayanus Kunt). Os coeficientes de escoamento superficial anual foram mais altos nas parcelas de 20 m2, entre as escalas investigadas. Os coeficientes de escoamento superficial apresentaram a mesma tendência em todos os anos estudados. Já a produção de sedimentos foi fortemente influenciada pela cobertura da terra. Desmatamento, queimada e o cultivo de capim para pastagem impactaram fortemente a produção de sedimentos: os dois primeiros eventos, após a mudança da cobertura do solo, produziram cerca de dez vezes mais sedimentos do que em eventos semelhantes nos anos com cobertura nativa e/ou depois do desenvolvimento do capim. As mudanças foram mais perceptíveis na escala de bacia devido à erosão e redefinição da rede de drenagem.

ABSTRACT Erosion and sediment transport processes are strongly dependent on the spatial scale and land use. The objective of this study is to analyse the effects of slash and burn of vegetation followed by grass cultivation for grazing, on the hydrological and sedimentological behaviour at different spatial scales in a semiarid region in Brazil. Rainfall, runoff and soil loss were measured during three years (total of 116 rainfall-runoff events) at three spatial scales: 1 m2 and 20 m2 plots and 2.8 ha watershed. During the first year (2009) the native dry tropical forest/Caatinga vegetation was maintained, whereas on the following years (2010 and 2011) the original vegetation was cleared using slash and burn techniques to grow pasture (Andropogon gayanus Kunt). Annual runoff coefficient is highest at the 20 m2 plot among the investigated scales. Runoff presented the same trend in all years. Sediment yield was strongly influenced by the land cover. Slash, burn and pasture cultivation strongly impacted sediment yield: the first two events after the land cover change yielded roughly ten times more sediment than similar events in the years with native cover and after grass development. The change was most noticeable at the catchment scale due to erosion along the stream, redefining the drainage network.

RESUMO A pressão crescente sobre o recurso água vem reduzindo a sua disponibilidade sobre o aspecto qualitativo. Com o objetivo de avaliar a influência do uso e ocupação do espaço na dinâmica temporal da qualidade das águas superficiais e subterrâneas no vale perenizado do rio Trussu, Ceará, Brasil investigou-se dados em dois períodos distintos. O primeiro período foi de set/2002 a fev/2004 e o segundo de abr/2013 a abr/2014. Foram realizadas 22 coletas de água em 9 estações amostrais, 5 superficiais e 4 subterrâneas. Foram consideradas as mesmas estações, monitorando-se 12 atributos de qualidade de água, totalizando 2.376 análises. A dinâmica temporal foi caracterizada empregando-se a técnica de estatística multivariada, Analise de Agrupamento Hierárquico-AHH. Os três grupos formados para as águas superficiais foram independentes da época de coleta, expressando que não houve alteração significativa ao nível de 1%. As principais diferenças entre os períodos de monitoramento foram observadas nas águas subterrâneas, com redução nos valores de CE, Na+, Cl- e HCO3-e aumento nas concentrações dos íons PO43- e NO3- no segundo período, formando dois grupos distintos: o grupo 1 composto pelas águas coletadas no primeiro período e o grupo 2 pelas coletadas de abr/2013 a abr/2014. Tais resultados expressam alteração na qualidade das águas subterrâneas em decorrência do aumento das áreas agrícolas, mostrando que a mudança do uso da terra gerou maiores impactos nas águas subterrâneas.

ABSTRACT The growing pressure on water resources has reduced its availability as regards quality. Data was investigated for two different periods, with the aim of evaluating the influence of the use and occupation of space on the temporal dynamics of the quality of surface and groundwater in the perennialised valley of the Trussu River in the State of Ceará, Brazil. The first period was from September 2002 to February 2004 and the second from April 2013 to April 2014. Twenty-two water samples were taken from nine sampling stations, five on the surface and four underground. The same stations were considered, monitoring 12 attributes of water quality for a total of 2,376 analyses. Temporal dynamics were characterised employing a technique of multivariate statistics: hierarchical cluster analysis (HCA). The three groups formed by the surface water were independent of collection time, indicating that there was no significant change at a level of 1%. The main differences between the periods of monitoring were seen in the groundwater, with a reduction in the values of EC, Na+, Cl- and HCO3-, and an increase in the concentrations of the PO43- and NO3- ions during the second period, forming two distinct groups: group 1 comprising the water collected during the first period, and group 2 the water collected from April 2013 to April 2014. These results reflect changes in the quality of the groundwater due to an increase in agricultural area, and show that the change in land use had a greater impact on the groundwater.

RESUMO O semiárido do Nordeste brasileiro é caracterizado por chuvas de alta intensidade e curta duração e os processos erosivos são agravados pelo inadequado modelo de uso do solo. Nessa região, a carência de dados medidos de escoamento e produção de sedimento aumenta a necessidade de aplicação de modelos hidrossedimentológicos para a estimativa da erosão, necessitando o conhecimento da real taxa de aporte de sedimentos para a região. Neste sentido, o objetivo deste estudo é mapear a erosão do solo com uso da Equação Universal de Perda de Solo (USLE) na Bacia Experimental de Iguatu (BEI) e calcular a razão de aporte de sedimentos (SDR- Sediment Delivery Ratio) média anual e por eventos individuais a partir de medidas hidrossedimentológicas, contribuindo para o entendimento dos processos de propagação de sedimentos no semiárido brasileiro, o que permite a identificação de áreas susceptíveis à erosão hídrica. A BEI apresenta uma área de 16,74 km2 e foi equipada com sensores para mensurações contínuas de precipitação, vazão e produção de sedimentos. O SDR médio anual para a BEI foi de 0,37%. Os SDR para eventos pluviométricos individuais variaram de 0,08 a 1,67%, com média de 0,68%. Entre as principais variáveis que influenciaram o SDR para eventos individuais está a magnitude da altura pluviométrica e a umidade antecedente do solo, que pode ser melhor representada pela precipitação total antecedente dos últimos 15 dias. De acordo com os mapas de perda de solo, apenas 6,27% da bacia apresentou perdas muito além dos limites toleráveis.

ABSTRACT The semi-arid region in the northeast of Brazil is characterised by rains of high intensity and short duration, with the processes of erosion being aggravated by an inappropriate land-use model. In this region, the lack of measured data for runoff and sediment yield increases the need to apply hydro-sedimentological models in estimating erosion, requiring knowledge of the actual sediment delivery ratio for the region. The aim of this study therefore, was to map soil erosion, making use of the Universal Soil Loss Equation (USLE), in the Iguatu Experimental Watershed (IEW). The mean annual sediment delivery ratio (SDR), and the SDR for individual events, was calculated from hydro-sedimentological measurements, contributing to an understanding of the processes of sediment propagation in the Brazilian semi-arid region, allowing identification of areas susceptible to water erosion. The IEW has an area of 16.74 km2 and is equipped with sensors for the continuous measurement of rainfall, flow and sediment yield. The mean annual SDR for the IEW was 0.37%. The SDR for individual rainfall events ranged from 0.08 to 1.67%, with an average of 0.68%. Among the main variables that influence the SDR for individual events is the magnitude of rainfall depth and antecedent soil moisture that can be better represented by the total antecedent precipitation of the previous 15 days. According to maps of soil loss, only 6.27% of the watershed presented losses beyond tolerable limits.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho investigar as alterações ocorridas na deposição, acumulação e taxas de decomposição da serapilheira, além da respirometria do solo em floresta tropical seca decorrente do uso e cobertura do solo. O estudo foi conduzido em duas microbacias hidrográficas adjacentes no município de Iguatu, Ceará, Brasil. Uma das microbacias encontrava-se com a vegetação conservada há 35 anos (RC35) enquanto a segunda foi submetida ao raleamento da vegetação por 5 anos (TC5). Dentre as variáveis analisadas as principais foram: frações de serapilheira depositada em coletores e acumulada no solo; constante de decomposição e respirometria do solo. Os dados foram submetidos à análise estatística e confrontados pelo Teste t (pd”0,05). A deposição total de serapilheira nos coletores durante os 12 meses monitorados (abril/ 2013 a março/2014) foi da ordem de 1.300 kg ha-1 ano-1 paraTC5, diferindo estatisticamente (pd”0,05) da RC35 (4.019 kg ha-1 ano-1). A serapilheira acumulada no solo para os dois usos não apresentaram diferença entre si (p>0,05). A manutenção da conservação de serapilheira no solo da TC5 está associada aos maiores aportes de fitomassa lenhosa lignificada proveniente do raleamento, e consequentemente das menores taxas de decomposição e emissão de CO2.

ABSTRACT The aim of this study was to investigate changes that occurred due to land use and ground cover in the deposition, accumulation and rates of litter decomposition, as well as of soil respirometry, in a dry tropical forest. The study was carried out in two adjacent watersheds in the town of Iguatu, in the State of Ceará, Brazil. One of the watersheds had been under preserved vegetation for 35 years (RC35), while the other had been subjected to thinning for 5 years (TC5). The main variables among those being analysed were the litter fractions deposited in collectors and accumulated on the ground, the decomposition constant, and soil respirometry. The data were submitted to statistical analysis and compared by t-test (pd”0.05). The total litter deposited in the collectors during the 12 months of monitoring (April 2013 to March 2014) was around 1,300 kg ha-1 yr-1 for TC5, differing statistically (pd”0.05) from RC35 (4,019 kg ha-1 yr-1). There was no difference in the litter accumulated on the ground for type of land use (p>0.05). The conservation of litter on the ground in TC5 is associated with larger inputs of woody, lignified biomass from the thinning, and the consequent lower rates of decomposition and CO2 emission.

RESUMO O presente estudo objetivou investigar a influência da ação antrópica na precipitação efetiva (Pe) e nas perdas de solo em microbacias submetidas a diferentes usos do solo em região de floresta tropical seca. A área experimental está localizada na parte central do estado do Ceará, Brasil. Os usos do solo investigados foram: Caatinga em Pousio (CP), Caatinga Raleada (CR) e manejo de Desmatamento da Caatinga seguido de Queima e cultivo de Pastagem (DQP). O monitoramento foi realizado na estação chuvosa (janeiro a maio) de 2010, com uma ocorrência de 57 eventos naturais de chuva, totalizando 941 mm precipitados. Na quantificação da Pe e produção de sedimentos foi feito um somatório para todos os eventos ocorridos no período de estudo e nas perdas de solo consideraram-se os sedimentos em suspensão e em arraste. Em condições de pousio, a Pe e a produção de sedimentos foram de 15,13 mm e 167,81 kg ha-1 respectivamente. Os menores valores de Pe (11,28 mm) ocorreram na microbacia cujo uso da terra era o CR, cujas perdas de solo totalizaram 42,04 kg ha-1. No uso da terra DQP foi registrada a maior Pe anual com 112,88 mm ano-1 de lâmina escoada acumulada, bem como as maiores perdas de solo anual (3.114,97 kg ha-1). A maior inferência da cobertura vegetal nos dois processos investigados ocorreu para os primeiros eventos, quando o estrato herbáceo ainda não estava desenvolvido.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the influence of anthropic activities on the effective precipitation (eP) and soil loss in watersheds under different land uses in a tropical dry forest region. The experimental area was located in the central part of the State of Ceará, Brazil. The land uses evaluated were: fallow Caatinga (FC), thinned Caatinga (TC) and deforested Caatinga followed by a burning procedure and pasture cultivation (DBP). The areas were monitored in the rainy season (January to May, 2010), when 57 natural rainfalls occurred, totaling 941 mm of precipitation. The eP and sediment productions were quantified by the sum of all occurrences during the study period, and the soil loss was represented by suspended and dragged sediments. The eP was 15.13 mm and sediment produced was 167.81 kg ha-1 in FC conditions. The eP values was smaller (11.28 mm) in the watershed with TC, which had soil loss sum of 42.04 kg ha-1. The largest annual eP was found in the DBP area, with 112.88 mm yr-1 of accumulated water depth, which also showed the greater annual soil loss (3114.97 kg ha-1). The greatest interference of plant cover in the two variables evaluated occurred in the first precipitation events, when the plants were not yet fully developed.

RESUMO As florestas secas são amplamente distribuídas nos trópicos, e estudos que visam quantificar o estoque de carbono nessas florestas são importantes para que possa ser quantificada sua participação como mitigadora dos efeitos das mudanças climáticas. Nesse sentido, objetivou-se com essa pesquisa quantificar o estoque de carbono nos componentes: arbustivoarbóreo, herbáceo, serrapilheira e raízes em um fragmento de floresta tropical seca, com 30 anos de regeneração, no município de Iguatú-CE. Inicialmente, realizou-se o inventário da vegetação, através de um levantamento florístico e fitossociológico do componente arbustivo-arbóreo. Posteriormente, estimou-se sua biomassa, empregando-se equações alométricas; em sequencia foi quantificado o carbono estocado. Já o estoque de carbono contido na serrapilheira e nas plantas herbáceas foi determinado através do monitoramento de suas biomassas, durante 24 meses, com posterior conversão dessas para carbono. O estoque de carbono contido nas raízes foi estimado através do produto entre suas biomassas e a concentração de carbono, para isso foram coletadas 20 amostras na camada de até 30 cm de profundidade no período seco e chuvoso, totalizando 40 amostras por ano. O teor de carbono varia de acordo com o compartimento avaliado, e somando-se o carbono estocado nos compartimentos arbustivo-arbóreo (19,27 t ha-1), serrapilheira (2,62 t ha-1), plantas herbáceas (0,57 t ha-1) e raízes (4,73 t ha-1), o carbono total estocado na floresta tropical seca com 30 anos de regeneração está em torno de 27,19 t C ha-1. Isso evidencia, portanto, a contribuição efetiva da floresta tropical seca na diminuição do CO2 atmosférico.

ABSTRACT The dry forests are the type most widely distributed vegetation in the tropics, and studies aimed at quantifying the carbon stock in these forests are important for it to be quantified their participation as mitigating the effects of climate change. With that in mind, the aim of this research was to quantify the carbon stocks in the woody, herbaceous, litter and root components of a patch of dry tropical forest, with 30 years of regeneration in Iguatu-CE, Brazil. Initially the vegetation was inventoried by means of a floristic and phytosociological survey of the woody component in a 1 ha area which had been under conservation. The biomass was then estimated employing allometric equations, and the stored carbon was quantified. Stocks of carbon in the litter and the herbaceous plants were determined by monitoring their biomass over 24 months, with subsequent conversion into carbon. Carbon stocks in the roots were estimated as the product of their biomass and carbon concentrations, for this were collected 20 samples at a depth of up to 30 cm deep in the dry and rainy season. It was found that the carbon content varies with the chamber and evaluated by adding carbon stored in woody compartments (19,27 t ha-1) litter (2.62 t ha-1) plants herbaceous (0.57 t ha-1) and roots (4.73 t ha-1), the total carbon stored in the dry tropical forest with 30 years of regeneration is around 27.19 t C ha-1. The dry tropical forest acts effectively in reducing CO2 atmospheric.

O processo de eutrofização de corpos aquáticos tem se tornado um sério problema em diferentes partes do globo, sobretudo em regiões áridas e semiáridas no qual o armazenamento d'água ocorre principalmente em reservatórios superficiais. Objetivou-se com este trabalho investigar a variabilidade espacial e sazonal da qualidade da água em reservatório do semiárido tropical, quanto ao seu estado trófico bem como identificar as fontes de aportes de nutrientes ao reservatório. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. As coletas foram realizadas bimestralmente no período de abril/08 a abril/10, em sete pontos de amostragem, sendo seis nos principais afluentes do reservatório e o sétimo logo a jusante da barragem. O estudo considerou as seguintes variáveis: fósforo total, transparência e a clorofila "a". Para a avaliação do estado trófico foi aplicado o Índice de Estado Trófico (IET) modificado de Carlson. Foram elaborados mapas da dinâmica espacial e sazonal da qualidade das águas do reservatório. De acordo com os valores médios do fósforo total (> 0,050 mg L-1), as águas enquadram-se na classe eutrófica. As maiores concentrações de clorofila "a" foram verificadas na estação seca, com valores variando de 3,8 a 26,5 µg L-1, expressando elevadas variações temporais e espaciais. As águas apresentaram-se estróficas, quanto ao IET médio, em todos os pontos amostrados. Os resultados indicam uma deterioração da qualidade da água e uma necessidade de intervenções destinadas a reduzir o lançamento de resíduos e, consequentemente, melhorar o estado trófico das águas do açude Orós.

Water body eutrophication process has been a serious problem around the world, especially in semiarid and arid region where main approach to storage water is reservoir. The aim of this work was to investigate the spatial and seasonal variability in water quality of a reservoir in a semi-arid tropical region with regards to its trophic state, and to identify the sources of nutrient input to the reservoir. Essa pesquisa foi realizada no reservatório Orós, segundo maior do estado do Ceará-Brasil. This research was developed in the Orós reservoir, the second one most important reservoir in Ceará State, Brazil. Samples were collected bimonthly during the period April 2008 to April 2010, from sex sampling points representing the outlet of tributaries, and one point down of the dam. The study included the following variables: total phosphorus, transparency and chlorophyll-a. Trophic state was evaluated by application of the Carlson modified Trophic State Index (TSI). Maps of the spatial and seasonal dynamics of the water quality in the reservoir were constructed using GIS soft. According to the average values of total phosphorus (> 0.050 mg L-1), the waters can be classified as eutrophic. The highest concentrations of chlorophyll-a were found during the dry season, with values ranging from 3.8 to 26.5 µg L-1, showing high temporal and spatial variations. The waters presented as eutrophic regarding average TSI, at all points sampled. The results indicate a deterioration in water quality and the need for intervention to reduce the release of waste, and thus improve the trophic state of the waters of the Orós reservoir.

Embora a erosão hídrica seja a principal agente no empobrecimento dos solos e na contaminação dos recursos hídricos, poucos são as mensurações efetuadas em campo. A baixa disponibilidade de dados obtidos in loco é decorrente do elevado custo e das dificuldades na efetivação destas mensurações, em especial nas regiões semiáridas. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivos investigar a ação das erosividades das chuvas sobre o escoamento superficial, bem como as perdas de solo e nutrientes em áreas não cultivadas do semiárido cearense. O experimento foi conduzido em uma parcela de erosão (20 m²) sob condições de áreas não cultivadas com cobertura vegetal composta por extrato herbáceo. Neste estudo foram investigados 37 eventos registrados no período chuvoso de 2009 (janeiro/maio). O acumulado mensal do escoamento superficial variou de 3,4 a 168,9 mm, correspondendo a 1,8 e 42,3% da precipitação total mensal, para janeiro e abril, respectivamente. As perdas de solo para todo o período estudado foram de 2.166,6 kg ha-1, com destaque para o mês de fevereiro com perdas de 834,3 kg ha-1, correspondendo a 38,5% do valor total. O índice de erosividade (EI30) da chuva foi de 5.716,4 MJ mm ha-1 h-1./ A alta variabilidade nos valores de perda de solo por eventos isolados foi influenciada principalmente pela umidade antecedente do solo. Os resultados obtidos nesse trabalho, embora iniciais, são valiosos para a gestão e planejamento adequado de uso da terra, principalmente em regiões semiáridas onde essas informações são mais escassas.

Although water erosion is the principle agent responsible for soil degradation, field data on the impacts of erosion, due to high operational costs and measurement difficulties, are scarce, especially in semiarid regions. In this context, the aim of this study was to evaluate runoff and soil and nutrient losses in uncultivated areas in the semiarid region of the state of Ceará in Brazil. The experiment was conducted in a 20 m² erosion plot that was uncultivated and populated with herbaceous plants. Data were collected during the rainy season from January to May 2009. Monthly water losses from overland flow ranged from 3.4 to 168.9 mm, representing 1.8 to 42.3% of the total monthly rainfall for January and April, respectively. Soil loss from erosion totaled 2,166.6 kg ha-1. In February, soil losses were 834.3 kg ha-1, corresponding to 38.5% of the total value. The rainfall erosivity index (EI30) was 5,716.4 MJ mm ha-1 h-1. The observed high variability of soil losses in individual events was influenced mainly by the antecedent soil water content. Although this study used only one year of observations, the findings are important for land use planning, especially in the semiarid region of Brazil, where datasets are scarce.

Com a demanda de água crescendo a cada ano, é necessária uma maior atenção aos fatores responsáveis da qualidade das águas. Esta pesquisa teve como objetivo identificar a similaridade de variáveis determinantes da qualidade das águas do trecho perenizado da bacia do Curu, Ceará, durante a estação seca e chuvosa, pelo emprego de análise multivariada. As amostras de água foram coletadas em sete pontos (georreferenciados), nos meses de janeiro, março, maio e agosto de 2005, totalizando 28 amostras. Nas águas, foram analisados os seguintes atributos: pH, CE, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, CO3-, HCO3-, SO4-, PO4(3-), NH4- e NO3-. Quatro grupos homogêneos foram identificados, sendo estes independentes da posição geográfica dos pontos de coleta, demonstrando a maior influência da sazonalidade na definição da similaridade da qualidade dessas águas. Os valores da RAS (Razão de Adsorção de Sódio) definiram a dissimilaridade do grupo 1 em relação aos demais; já o grupo 2 foi definido pelo nitrato e fósforo; enquanto que os valores da Condutividade Elétrica (CE) e da RAS, os íons sódio e o cloreto determinaram a dissimilaridade entre os grupos 3 e 4. Embora as águas dessa área sejam inadequadas ao consumo humano, CE>0,5d Sm-1, o cloreto e o sódio não representam riscos à saúde humana. Com relação aos parâmetros determinantes para irrigação, em apenas um grupo a salinidade apresentou restrição ligeira a moderada, enquanto a RAS apresentou a mesma restrição em todos os grupos.

A special attention should be devoted to the water quality determinant factors, since the water supply has been decreased each year. The aim of this research was to define the similarity of determinant variables of water quality in the perennialized part of the Curu watershed, Ceará, Brazil. Multivariate analysis/Cluster Analysis was used for this investigation and it was proceeded during the wet and dry season. The samples were took in seven stations, spreading out along the rivers during four campaigns of collection (January, March, May and August of 2005), totalizing 28 samples. The water attributes analyzed were: pH, Ce, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, CO3-, HCO3-, SO4-, PO4(3-), NH4- and NO3-. Four homogeneous groups were identified. They were independent of their geographic position. They were identified expressing the influence of weather seasonality. The values of Sodium Adsorption Ratio (RAS) defined the dissimilarity of group 1 in relation to the others. The values of nitrate and phosphorus defined the similarity of group 2; while the Electric Conductivity (CE), RAS, sodium and chloride ions determined the non homogeneity between groups 3 and 4. Although the salinity level of water (CE>0,5d Sm-1) was not suitable to human consume, the Na+ and Cl- concentration do not present risks to human health. In relation to irrigation, only one group presented salinity risk from low to moderate, while SAR showed the same risk level for all groups.