Produtividade e uso de água de plantações de Eucalyptus uroplylla em gradiente climático no Brasil

dc.contributor.advisorCampoe, Otávio Camargo
dc.contributor.co-advisorle Maire, Guerric
dc.contributor.co-advisorCuadra, Santiago Vianna
dc.contributor.refereePereira, Vagna da Costa
dc.contributor.refereeFerraz, Silvio Frosini de Barros
dc.contributor.refereeSoares, Alvaro Augusto Vieira
dc.contributor.refereeRubilar Pons, Rafael Alejandro
dc.creatorBasílio, Josiana Jussara Nazaré
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8723398389587060
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7597-2942
dc.date.accessioned2026-07-29T11:54:46Z
dc.date.issued2026-04-29
dc.description.abstractEucalyptus plantations play a strategic role in supplying timber, pulp, and bioenergy, supporting one of the world's most productive forest sectors. In Brazil, E. urophylla is widely recognized for its high productivity and broad adaptation to diverse edaphoclimatic conditions. However, the mechanisms that enable this species to sustain high productivity under water-limited conditions, as well as the implications of this dependence for the long-term sustainability of forestry under increasing climate variability, remain poorly understood. To address these questions, this thesis was conducted in two complementary stages. First, the process-based ecophysiological model ECOSMOS was improved to provide a more realistic representation of the processes controlling growth and water use in E. urophylla plantations. The improved model was then applied to evaluate the effects of climate variability on productivity and water use across thirty-six forest rotations distributed along a 3,500-km environmental gradient in Brazil, using meteorological data from 1980 to 2022. The model successfully reproduced the coupling among energy, water, and carbon fluxes, demonstrating robust performance in simulating tree growth under contrasting edaphoclimatic conditions. The attainable mean annual increment (MAI) averaged 44 m³ ha⁻¹ yr⁻¹, ranging from 19 to 62 m³ ha⁻¹ yr⁻¹, with the highest productivity occurring under mean annual temperatures between 19 and 26 °C and annual precipitation between 1,250 and 1,750 mm. Trend analysis revealed increasing MAI in humid regions but declining MAI in regions with a dry-winter climate (Cw), accompanied by a long-term decrease in precipitation. Mean transpiration corresponded to approximately 82% of annual precipitation and, at some sites, exceeded annual rainfall, indicating that sustained productivity depends not only on current precipitation but also on water stored within the soil profile and, potentially, on groundwater access. These findings suggest that the observed decline in precipitation in Cw regions may reduce groundwater recharge and soil water availability, potentially compromising plantation resilience and intensifying competition for water resources. Overall, this thesis advances the understanding of the ecophysiological mechanisms regulating growth and water use in E. urophylla plantations and establishes ECOSMOS as a robust decision-support tool for estimating attainable productivity, assessing climate-related risks, and supporting climate suitability zoning, forest planning, and climate adaptation strategies for Brazilian forestry.
dc.description.acaoclimatica1. Agricultura de baixa emissão de carbono
dc.description.acaoclimatica2. Uso sustentável da água e do solo
dc.description.acaoclimatica5. Energia limpa e renovável
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationCiências florestais
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até julho de 2027.
dc.description.odsODS 4: Educação de qualidade
dc.description.odsODS 6: Água potável e saneamento
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.odsODS 17: Parcerias e meios de implementação
dc.description.relatedResearchProjectPIDCF140-2025: Implicações práticas silviculturais na produtividade e estoque de carbono em plantios florestais no Brasil
dc.description.researchLineSilvicultura e genética florestal
dc.description.resumoAs plantações de eucalipto desempenham papel estratégico no fornecimento de madeira, fibras e bioenergia, sustentando uma das cadeias florestais mais produtivas do mundo. No Brasil, E. urophylla destaca-se pela elevada produtividade e ampla adaptação às diferentes condições edafoclimáticas. Entretanto, ainda são pouco compreendidos os mecanismos que permitem à espécie manter elevada produtividade em ambientes sujeitos à limitação hídrica, bem como as implicações dessa dependência para a sustentabilidade da silvicultura em um cenário de crescente variabilidade climática. Para responder a essas questões, esta tese foi desenvolvida em duas etapas complementares. Inicialmente, o modelo baseado em processos ecofisiológico ECOSMOS foi aprimorado para representar de forma mais realista os processos que controlam o crescimento e o uso da água em plantações de E. urophylla. Em seguida, o modelo foi aplicado para avaliar os efeitos da variabilidade climática sobre a produtividade e o uso da água em trinta e seis rotações distribuídas ao longo de um gradiente de aproximadamente 3500 km no Brasil, utilizando dados meteorológicos de 1980 a 2022. O modelo representou adequadamente os fluxos de energia, água e carbono, demonstrando robustez para simular o crescimento da espécie sob diferentes condições edafoclimáticas. O incremento médio anual (IMA) atingível foi de 44 m³ ha⁻¹ ano⁻¹, variando entre 19 e 62 m³ ha⁻¹ ano⁻¹, com maiores produtividades associadas a temperaturas entre 19 e 26 °C e precipitação anual entre 1250 e 1750 mm. A análise de tendência indicou aumento do IMA em ambientes úmidos e redução em regiões de clima Cw, acompanhada por tendência de diminuição da precipitação. A transpiração média correspondeu a aproximadamente 82% da precipitação anual e, em alguns sítios, superou a própria precipitação, indicando que a manutenção da produtividade depende não apenas da chuva, mas também da água armazenada no perfil do solo e, potencialmente, do acesso ao lençol freático. Esses resultados sugerem que a redução da precipitação em regiões de clima Cw poderá comprometer a recarga hídrica necessária para sustentar elevados níveis de produtividade, reduzindo a resiliência das plantações e intensificando potenciais conflitos pelo uso da água. Esta tese amplia a compreensão dos mecanismos ecofisiológicos que regulam o crescimento e o uso da água em E. urophylla e consolida o ECOSMOS como uma ferramenta para estimar a produtividade atingível, avaliar riscos climáticos e subsidiar o zoneamento de aptidão climática, o planejamento florestal e estratégias de adaptação às mudanças do clima.
dc.description.sponsorshipInstituto de Pesquisas e Estudos Florestais (IPEF)
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationBASÍLIO, Josiana Jussara Nazaré. Produtividade e uso de água de plantações de Eucalyptus uroplylla em gradiente climático no Brasil. 2026. 108 p. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/61049
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciências Florestais
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Florestal
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectEucalyptus urophylla
dc.subjectPlantação florestal
dc.subjectEcofisiologia
dc.subjectUso da água
dc.subjectMudança climática
dc.subjectForest plantations
dc.subjectEcophysiology
dc.subjectWater use
dc.subjectClimate change
dc.subject.cnpqCiências agrárias
dc.titleProdutividade e uso de água de plantações de Eucalyptus uroplylla em gradiente climático no Brasil
dc.title.alternativeProductivity and water use of Eucalyptus uroplylla plantations under climate gradient in Brazil
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