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Título: Balanço hídrico em um remanescente de Mata Atlântica da Serra da Mantiqueira, MG
Autor(es): Ávila, Léo Fernandes
Orientador: Mello, Carlos Rogério de
Coorientador(es): Silva, Antônio Marciano da
Membro da banca: Rocha, Felizardo Adenilson
Coelho, Gilberto
Mello, José Márcio de
Assunto: Variação espaço-temporal dos processos hidrológicos
Hidrologia florestal
Ecossistemas florestais
Gestão dos recursos hídricos
Monitoramento de bacias hidrográficas
Spatial-temporal variability of hydrological processes
Forest hydrology
Forest ecosystems
Water resources management
Watershed monitoring
Data de Defesa: 2-Dez-2011
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Referência: ÁVILA, L. F. Balanço hídrico em um remanescente de Mata Atlântica da Serra da Mantiqueira, MG. 2011. 179 p. Tese (Doutorado em Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.
Resumo: The Atlantic Forest is a Brazilian ecosystem threatened by extinction. Its area in Brazil is restricted to remnants in mountainous regions and headwaters of basins such as Mantiqueira Range which is part of the main water yield region of Southeastern Brazil. Despite of the environmental importance of this biome there are not existence studies about water balance, especially in mountainous areas. Beyond this, the knowledge of eco-physiological processes dynamic in watersheds is very important because of its biodiversity and complexity and direct relation with the hydrological cycle. Thus, the study of mechanisms that allow the description as well as the inter-connection among water balance elements is fundamental. In this context, this dissertation aimed to analyze the water balance components and their relations at a micro-catchment entirely occupied by an Atlantic Forest remnant (AFMC), located on Lavrinha Creek Watershed (LCW), in Mantiqueira Range region, Southeastern Brazil. AFMC presents 16 ha of drainage area and hydrologic cycle elements were monitored between 2009/2010 and 2010/2011 hydrologic years; to evaluate the partitioning of pluvial precipitation, correlating them with the seasonal evolution of the Atlantic Forest ecosystem which was identified by application of differences of the normalized difference vegetation index (NDVI); and to analyze the temporal stability of soil moisture in layer of 0-0.20 m, under different land-uses, considering the dry and wet seasons, charactering the points of monitoring more representatives, in Lavrinha Creek Watershed (LCW). According to results from water balance, it was verified that the evapotranspiration and interception corresponded, in average, 47.7% and 22.7% of total precipitation, respectively. Discharge corresponded to 35% of precipitation; base flow corresponded, in average, to 75.82% of discharge, however, we verified important intra-annual variability. The water storage in AFMC was positive in both hydrologic years, highlighting the 2010/2011 hydrologic year, with storage of 1.516 mm day-1, due to the greater storage in saturated zone. The results have demonstrated that during periods in which the pluvial regime is close to normal conditions or there is greater precipitation amount than average, the Atlantic Forest play a fundamental hole for water yield, reducing the surface runoff and generating better soil hydrologic condition for infiltration. Nevertheless, there are indications that when an atypical climatic situation occurred, like an extended dry period, there was a considerable increase in plant transpiration. This led to a reduction in base flow as these plants drew on the reserve of water stored in the AFMC to satisfy their eco-physiological demands. In relation to the pluvial precipitation partitioning in AFMC, we verified that there was not positive correlation between soil water storage by Atlantic Forest canopy and NDVI values. Yet, there is greater percentage of internal pluvial precipitation in Atlantic Forest in periods with less rain amount, with greater variability of spatial distribution of it in periods more rainy. About temporal stability of soil moisture in LCW, we verified greater temporal stability in wetland area, lesser in Atlantic Forest area and intermediate in pasture area. Significant variation was also observed in the mean relative difference between the sampling periods, indicating that the characteristics of each site should be particularly considered to choose the points. In the pasture area, only one point could be identified to monitor both periods (rainy and dry). On the other hand, in the Atlantic Fores and wetland areas two points were identified, one specifically for the rainy and the other for the dry season, thus, an individual analysis for each season is recommended.
A Mata Atlântica consiste de um ecossistema ameaçado de extinção no Brasil. Sua distribuição no território brasileiro praticamente se restringe a remanescentes em áreas de montanhas e cabeceiras de bacias hidrográficas, como a serra da Mantiqueira, que corresponde à principal região produtora de água do sudeste do Brasil. Apesar da importância deste bioma no contexto ambiental, são praticamente inexistentes estudos de balanço hídrico no mesmo, principalmente em áreas de montanhas. Neste contexto, a descrição da dinâmica da água e sua interação nas etapas do ciclo hidrológico são essenciais para a determinação do balanço hídrico, devido à sua relevante participação nos processos hidrológicos e à sua variação espaço-temporal em função de fatores edáficos, topográficos, climáticos e de vegetação. Nesse sentido, objetivou-se, neste trabalho, analisar os componentes do balanço hídrico e suas inter-relações numa microbacia hidrográfica inteiramente ocupada por um remanescente de Mata Atlântica (MBMA), localizada na bacia hidrográfica do ribeirão Lavrinha (BHRL), na serra da Mantiqueira, com área de 16 ha, ao longo dos anos hidrológicos de 2009/2010 e 2010/2011; analisar a partição da precipitação pluvial, correlacionando-a com a evolução sazonal dos ecossistemas da Mata Atlântica, identificada pela aplicação das diferenças dos índices de vegetação por diferença normalizada (IVDN) e analisar a estabilidade temporal do conteúdo de água na camada superficial do solo (0-0,20 m de profundidade), sob diferentes usos do solo, na BHRL, nos períodos seco e chuvoso, estimando os pontos mais representativos para essa determinação. De acordo com os resultados do balanço hídrico conduzido na MBMA, verificou-se que a evapotranspiração correspondeu, em média, a 47,7% do total precipitado e a interceptação, a 22,7%. O deflúvio total correspondeu a 35% da precipitação, tendo a participação do deflúvio subterrâneo neste sido de 75,82%, porém, com variabilidade intra-anual importante. A variação do armazenamento de água na MBMA foi positiva em ambos os anos hidrológicos, contudo, com destaque para o ano 2010/2011, com um saldo de 1,516 mm/dia, fruto do armazenamento na zona saturada. Os resultados demonstraram que, durante períodos nos quais o regime pluvial está próximo ou é superior às condições normais, a Mata Atlântica desempenha papel fundamental na produção de água, atenuando o escoamento superficial direto e promovendo melhores condições hidrológicas do solo para infiltração. Contudo, há indicativos de que, quando uma situação climática atípica ocorre, com prolongamento do período seco, há um aumento considerável da transpiração das plantas, com consequente redução do deflúvio subterrâneo pela influência destas no estoque de água armazenada na microbacia para suprimento de suas demandas ecofisiológicas. Com relação à análise da partição da precipitação pluvial na MBMA, constatou-se que não houve correlação positiva entre a capacidade de armazenamento de água do dossel da Mata Atlântica com a regeneração vegetal sinalizada pelas diferenças do índice de vegetação por diferença normalizada (IVDN). Observou-se também maior percentual da precipitação interna da Mata Atlântica em períodos com menor taxa de precipitação, com maior variabilidade espacial da precipitação interna em períodos com maiores totais precipitados. Além disso, notou-se que a técnica de co-krigagem, utilizando os valores de IVDN como variável secundária, apresentou melhores resultados no estudo da distribuição espacial da precipitação interna na condição de Mata Atlântica. Os resultados do estudo do conteúdo de água superficial do solo mostraram que houve maior estabilidade temporal na área de vegetação de várzea, menor na área ocupada por Mata Atlântica e intermediária na área de pastagem. Os resultados apresentaram variações significativas da diferença relativa média entre os períodos de medição, concluindo-se que as características de cada área devem ser consideradas particularmente para escolha dos pontos. Na área de pastagem, identificou-se apenas um ponto para monitoramento, tanto para o período chuvoso quanto para o seco. Nas áreas de Mata Atlântica e vegetação de várzea foram identificados dois pontos, sendo um especificamente para o período chuvoso e outro para o período de estiagem, sendo recomendada uma análise individual específica para cada estação.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/714
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas - Doutorado (Teses)

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