A regeneração natural de florestas pode ajudar a restaurar a biodiversidade e a saúde do solo na Amazônia, além de mitigar as emissões de gases de efeito estufa aumentando teores de matéria orgânica no solo. Sabe-se que diversas áreas amazônicas previamente desmatadas e degradadas pela agricultura tem gradualmente regenerado florestas secundárias e recuperado diversos processos ecológicos. Entretanto, escassos são os estudos que investigam essa dinâmica em solos extremamente arenosos, que naturalmente são menos férteis e têm menor capacidade de retenção de água. Além disso, nestes solos os nutrientes são rapidamente e severamente exauridos sob efeitos da agricultura degenerativa. Nestas condições edáficas, é fundamental avaliar quantitativamente se a regeneração natural de florestas secundárias restaura as propriedades químicas, físicas e biológicas, e o quanto está recupera a multifuncionalidade do solo e do ecossistema. Um benefício que vale destaque, é de que a regeneração de florestas captura o CO2 da atmosfera e o armazena em seu ecossistema acima e abaixo do solo, algo estratégico para mitigar as emissões de gases de efeito estufa, e, portanto, combater as mudanças climáticas. Esta dissertação buscou avaliar os efeitos da regeneração de florestas secundárias com idade de dois, cinco, dez e vinte anos nos estoques de carbono acima e abaixo da superfície do solo e na saúde deste solo arenoso previamente degradado na Amazônia. Adicionalmente, os impactos da queima da floresta mais velha, de vinte anos, também foram estudados. O primeiro capítulo se concentrou em quantificar o potencial de acumulação de carbono em multicamadas, incluindo a biomassa vegetal, a serrapilheira e o solo. Os resultados mostraram uma tendência linear de acúmulo de carbono no tempo da serrapilheira e da biomassa das árvores, mas não significativamente para o solo. Ao longo do tempo, a floresta secundária adquiriu maior riqueza e diversidade de espécies, o que refletiu em uma melhor qualidade da serrapilheira. A queima da floresta de vinte anos promoveu danos nos estoques de carbono impactando o ecossistema de tal forma que voltou a ser pior do que o patamar da regeneração com dois anos de idade. No segundo capítulo, foram quantificadas diversas propriedades químicas, físicas e biológicas indicadoras de funções no solo. Posteriormente estes indicadores foram integrados para avaliar como a regeneração florestal e a queima da vegetação secundária modificaram a multifuncionalidade e a saúde do solo. O estudo mostrou que o tempo de crescimento da floresta secundária incrementou os índices da maioria das funções no ambiente edáfico, portanto melhorando a multifuncionalidade e a saúde do solo. A regeneração florestal aumentou a capacidade de armazenamento de nutrientes e carbono e também a atividade biológica. A queima da vegetação aumentou o pH e a disponibilidade de nutrientes na camada superficial (i.e., 0-10 cm). Porém é conhecido que nos solos arenosos estes nutrientes (e.g., Ca, Mg e K) são rapidamente perdidos por lixiviação quando estes são expostos para atividades agrícolas insustentáveis

Natural forest regeneration can help restore biodiversity and soil health in the Amazon, as well as mitigate greenhouse gas emissions by increasing organic matter content in the soil. It is known that various previously deforested and degraded areas in the Amazon have gradually regenerated into secondary forests and recovered various ecological processes. However, studies investigating this dynamic in extremely sandy soils, which are naturally less fertile and have lower water retention capacity, are scarce. In addition, in these soils, nutrients are rapidly and severely depleted under the effects of degenerative agriculture. In these edaphic conditions, it is essential to quantitatively evaluate whether the natural regeneration of secondary forests restores the chemical, physical, and biological properties and how much it recovers the multifunctionality of the soil and ecosystem. An important benefit is that forest regeneration captures CO2 from the atmosphere and stores it in the ecosystem above and below ground, which is strategic for mitigating greenhouse gas emissions and combating climate change. This dissertation aimed to evaluate the effects of natural regeneration of secondary forests aged two, five, ten, and twenty years on carbon stocks above and below the soil surface and on the health of this previously degraded sandy soil in the Amazon. Additionally, the impacts of burning the older twenty-year-old forest were also studied. The first chapter focused on quantifying the potential for carbon accumulation in multilayers, including plant biomass, litter, and soil. The results showed a linear trend in carbon accumulation over time for litter and tree biomass, but not significantly for the soil. Over time, the secondary forest acquired greater species richness and diversity, which was reflected in better litter quality. The burning of the twenty-year-old forest caused damage to carbon stocks, impacting the ecosystem in such a way that it returned to a worse state than the two-year-old regeneration. In the second chapter, several chemical, physical, and biological properties indicative of soil functions were quantified. These indicators were then integrated to evaluate how forest regeneration and burning of secondary vegetation modified soil multifunctionality and health. The study showed that the growth time of the secondary forest increased the indices of most functions in the soil environment, thus improving soil multifunctionality and health. Forest regeneration increased nutrient and carbon storage capacity and biological activity. Burning of the vegetation increased pH and nutrient availability in the surface layer (i.e., 0-10 cm). However, it is known that in sandy soils, these nutrients (e.g., Ca, Mg, and K) are rapidly lost through leaching when exposed to unsustainable agricultural activities