O aumento da concentração de CO2 na atmosfera nas últimas décadas e sua relação com o aquecimento global tem sido amplamente debatido nos meios acadêmicos. Paralelamente, o Brasil aparece como um dos grandes responsáveis pela emissão de gases estufa em decorrência do desmatamento. Buscando apoiar ações públicas, privadas e sociais e responder a questões ligadas ao papel de reflorestamentos mistos na absorção de carbono atmosférico e nas mudanças dos atributos do solo, este trabalho objetivou avaliar o estoque de carbono, o desenvolvimento florestal e os atributos edáficos em dois sistemas contrastantes de restauração florestal (Floresta Estacional Semidecidual). Foi analisado um experimento implantado em 1997, em Nitossolo Vermelho e Argissolo Vermelho-Amarelo, avaliando três tratamentos em blocos casualizados, com três repetições em cada sítio: Controle (regeneração natural), Baixa Diversidade (semeadura direta) e Alta Diversidade (plantio por mudas). Dois locais com Floresta Nativa serviram de referência para os atributos do solo. Na camada de 0-40 cm, o Nitossolo tem textura argilosa e boa fertilidade e o Argissolo é arenoso com média fertilidade. Os atributos físicos e químicos do solo apresentaram alterações entre 1998 e 2010, com diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos. Para as duas áreas experimentais, a relação C:N e o carbono da biomassa microbiana dos solos nos modelos de restauração se assemelharam ao Floresta Nativa, indicando que as atuais condições favorecem a ciclagem de nutrientes. Apesar disto, para os atributos químicos do solo avaliados, as diferenças entre a Floresta Nativa e os demais tratamentos continuam a existir, mesmo após 10 anos da implantação, devendo ser gradativo o retorno da fertilidade à condição pré-existente, com influência dos plantios. Os modelos de reflorestamento tiveram diferença significativa quanto ao desenvolvimento florestal. Nos primeiros dez anos, além de incrementar os processos de sucessão natural, o sistema de Baixa Diversidade proporcionou uma maior e melhor edificação da estrutura horizontal e vertical que o de Alta Diversidade, refletida numa maior produção de biomassa seca. O desenvolvimento das árvores no Alta Diversidade foi favorecido em solo de boa fertilidade. Numa análise conjunta, os solos de boa e média fertilidade não se diferenciaram em termos de desenvolvimento arbóreo, que pode estar mais relacionado à alta competição com invasoras. A partir do décimo ano a produtividade primária líquida se estabilizou para o modelo de reflorestamento com baixa diversidade de espécies sobre o solo arenoso de média fertilidade, indicando a necessidade de intervenção. A biomassa arbórea em sítio de média fertilidade com baixa diversidade de espécies nativas se apresentou como um importante reservatório de carbono. Em solo argiloso de boa fertilidade o principal reservatório de carbono foi o abaixo do solo. O reflorestamento com baixa diversidade de espécies arbóreas mostrou um elevado potencial e capacidade de estoque de carbono em sistemas florestais, maior do que o reflorestamento com alta diversidade. Ambos os modelos/técnicas de restauração têm suas vantagens e desvantagens, as quais devem ser consideradas nos processos de mitigação do aquecimento global e da restauração da biodiversidade da Mata Atlântica em larga escala.

The increase of CO2 concentration in the atmosphere over the last decades and its relation to global warming has been largely documented by scientists. In parallel, deforestation in Brazil accounts for most emissions of greenhouse gases. Attempting to support public, private and social actions as well as to answer the questions concerning the role of mixed reforestation in the absorption of CO2 and changes of soil attributes, this study aimed to assess the carbon stock, forest development and soil changes in two different systems of forest restoration. We evaluated an experiment undertaken in 1997, in a red Alfisol and a red-yellow Ultisol, evaluating three treatments in a randomized block design with three replications in each site: Control (natural regeneration), Low Diversity (direct seeding) and High Diversity (seedlings). Two sites with Native Forest were used as reference for the soil attributes. In the first layer (0-40 cm) the Alfisol has a clay texture with good fertility and Ultisol is sandy with medium fertility. The physical and chemical soil properties showed changes from 1998 to 2010 and differences between the Native Forest and the other treatments were evident. For both experimental areas, the C:N ratio of soils in reforestation models is similar to that in the native forest. The increase in carbon in soil microbial biomass indicates that current conditions may favor the decomposition of soil organic matter. For the soil properties evaluated, the differences between the Native Forest and the other treatments still exist and leading to a gradual return of fertility to the pre-existing condition, influenced by plantations. The forestry development had significant differences among the reforestation models. In the first ten years, besides increasing the processes of natural succession, the lower diversity model provided a better horizontal and vertical structure than the high diversity model, reflected in increased biomass production. The development of trees in the high diversity model was favored in soil of good fertility. In a pooled analysis, the high and medium fertility soil do not differ in terms of tree development, which may be more related to weed competition. After the tenth year, the net primary production has stabilized in the low diversity restoration model on the medium fertility sandy soil, requiring management intervention. The tree biomass in the site of medium fertility with low diversity of native species is presented as a major carbon pool. In clayey soil of good fertility the main carbon pool is underground. Reforestation with low diversity of tree species has a high potential and capacity of carbon stocking in forest ecosystems, higher than that of high diversity reforestation model. Both models and restoration techniques have advantages and disadvantages, which should be considered in the process to mitigate global warming and to restore biodiversity of the Atlantic Forest on a larger scale.