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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2017.tde-16082017-085416
Document
Author
Full name
Carla Cristina Cassiano
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2017
Supervisor
Committee
Ferraz, Sílvio Frosini de Barros (President)
Duarte, Sergio Nascimento
Salemi, Luiz Felippe
Silva, Robson Willians da Costa
Zakia, Maria José Brito
Title in Portuguese
Efeitos hidrológicos da composição da paisagem em microbacias com florestas plantadas de Eucalyptus
Keywords in Portuguese
Água - Análise qualitativa
Água - Análise quantitativa
Bacias hidrográficas
Estrutura da paisagem
Recursos hídricos
Abstract in Portuguese
As florestas são reconhecidas por oferecerem diversos serviços ecossistêmicos aos seres humanos, dentre eles se destaca sua capacidade de regulação e provisão de água. Florestas plantadas, cultivadas principalmente para fins madeireiros, apesar de atenderem a demanda por produtos pela sua alta produtividade, nem sempre conseguem manter os serviços ecossistêmicos relacionados aos recursos hídricos. As florestas plantadas de eucalipto, atualmente, compõem paisagens homogêneas, com grandes extensões de plantios com mesma idade. Um bom planejamento das áreas com florestas plantadas e o seu manejo correto poderiam reduzir os trade-offs dessa cultura. Dessa forma, nesse estudo buscou-se compreender o efeito da composição da microbacia hidrográfica sobre o regime hidrológico e a qualidade da água. Três microbacias hidrográficas tiveram seu regime hidrológico e sua qualidade da água monitorada durante três anos hídricos, de setembro de 2013 a agosto de 2016. As microbacias localizam-se na Estação Experimental de Ciências Florestais de Itatinga, ESALQ/USP. A microbacia 1 apresenta manejo em mosaico de idades e espécies, enquanto as microbacias 2 e 3 apresentam manejo convencional de eucalipto. As microbacias 2 e 3 apresentam 57% e 80%, respectivamente, de suas áreas ocupadas por florestas plantadas de eucalipto, e 39% e 12% de sua área, respectivamente, por floresta nativa. As microbacias 2 e 3 foram utilizadas para avaliar o efeito da proporção de uso do solo de florestas plantadas e nativas, e as microbacias 1 e 3 para verificar diferenças entre o manejo em mosaico e o manejo convencional. Durante o período de estudo, houve dois anos com precipitações atípicas. As microbacias 2 e 3 apresentaram índices similares do regime hidrológico, porém a microbacia 3 se demonstrou mais vulnerável a falta de precipitação em relação à microbacia 2. Quanto à qualidade da água, as microbacias 2 e 3 se diferenciaram principalmente quanto à exportação de sólidos em suspensão onde a maior faixa de vegetação nativa na microbacia 2 auxiliou na manutenção da qualidade da água. A microbacia 1 apresentou regime hidrológico mais estável do que a microbacia 3, mesmo sob anos atípicos, demonstrando que o manejo em mosaico favorece a estabilidade do regime hidrológico. Do mesmo modo, a microbacia 1 apresentou uma maior estabilidade na qualidade da água em relação à microbacia 3. Os resultados demonstraram que apesar de pequenas diferenças no regime hidrológico à presença de uma maior faixa de vegetação ripária traz benefícios à qualidade da água. O manejo em mosaico se demonstrou mais adequado na regulação do regime hidrológico e da qualidade de água em relação ao manejo convencional de florestas plantadas de eucalipto.
Title in English
Hydrological effects of landscape composition in Eucalyptus planted forests catchments
Keywords in English
Eucalyptus
Forest management
Water quality
Water quantity
Abstract in English
Forests are recognized for offering a variety of ecosystem services to humans, including their ability to regulate and provide water. Forest plantations, grown mainly for timber purposes, despite meeting the demand for wood products through their high productivity, are not always able to maintain ecosystem services related to water resources. Currently, eucalyptus planted forests compose homogeneous landscapes, with large extensions of plantations with the same age. A good planning and management of the forest plantation areas could reduce tradeoffs. Thus, this study aims to understand the effect of catchment landscape composition on the hydrological regime and water quality. Three catchments had their hydrological regime and water quality monitored during three water years, from September 2013 to August 2016. The catchments are located at the Experimental Station of Forest Sciences of Itatinga, ESALQ/USP. Catchment 1 presents mosaic management of ages and species, while catchment 2 and 3 present conventional management of eucalyptus forest. Catchments 2 and 3 present 57% and 80%, respectively, of their landuse occupied by eucalyptus plantations, and 39% and 12%, respectively, by native forest. Catchments 2 and 3 were monitored to evaluate the effect of the proportion of landuse between planted forest and native vegetation and catchments 1 and 3 to verify differences between mosaic and conventional management. During the study period, there were two years with atypical precipitations. Catchments 2 and 3 present similar indices of the hydrological regime, but catchment 3 was more vulnerable to dry in relation to catchment 2. Whilst for water quality, catchments 2 and 3 differed mainly in relation to the export of solids, where the largest width of native vegetation in catchment 2 assists in the maintenance of water quality. Catchment 1 presented a more stable hydrological regime than catchment 3, even under atypical years, demonstrating that mosaic management favors the stability of the hydrological regime. Likewise, catchment 1 presented greater stability in water quality in relation to catchments 3. The results showed besides some differences in the hydrological regimes, the presence of a greater proportion of native forest brings benefits to water quality. The mosaic management was shown to be more efficient in the regulation of hydrological regime and water quality in relation to the conventional management of eucalypt planted forests.
 
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Publishing Date
2017-08-23
 
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