Foram medidos o pH, a matéria orgânica, o fósforo assimilável, o potássio, o magnésio, o cálcio e o alumínio trocáveis no solo de uma área de manejo florestal em floresta de terra firme localizada a ...80 km ao norte de Manaus. O solo é um Latossolo Amarelo álico de textura muito argilosa. O experimento constou de duas parcelas controle e duas que sofreram manejo em tempos distintos (uma em 1987 e a outra em 1993). Os resultados mostraram que esses solos são muito ácidos e que os teores de fósforo assimilável, potássio, magnésio, cálcio, e alumínio trocáveis são mais altos no período chuvoso do que no período seco. Nos perfis do solo da floresta remanescente e do centro de clareira do manejo de 1987, as concentrações dos elementos estudados seguiram a ordem Al > Ca > Κ > Mg no período chuvoso e Al > Κ > Mg > Ca no início do período seco. Há evidências de que os resíduos de madeira deixados pela extração seletiva aumentaram a concentração de nutrientes no solo, pela sua decomposição, especialmente na estação chuvosa.
Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, ...juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.
Variáveis físicas do solo foram investigadas em parcelas de floresta de terra firme submetidas à extração seletiva de madeira na Amazônia central. Foram obtidas curvas de retenção de água no solo, ...juntamente com medidas de água disponível no solo às plantas, densidade do solo e porosidade total. Medidas de temperatura do solo foram realizadas por mais de 13 meses, considerando seis tratamentos: controle, centro da clareira, borda da clareira, borda da floresta remanescente, floresta remanescente e trilha do trator. Medidas de condutividade hidráulica de solo saturado foram feitas na floresta e em clareiras, sem distinguir os tratamentos. O solo revelou baixa capacidade de armazenar água disponível: apenas 11 a 18% da água pode estar disponível às plantas, num perfil de 1 m de profundidade. A temperatura das camadas superiores do solo foi influenciada pela extração seletiva de madeira: nas clareiras abertas, a luz chega com mais intensidade no solo, proporcionando temperaturas mais elevadas no centro e nas bordas das clareiras do que no controle e na floresta remanescente.
Soil physical variables were investigated in forest plots submitted to selective logging in Central Amazonia. After logging, soil samples were collected to obtain soil water retention curves and measure: available soil water to the plants, soil density, and total porosity. Temperature measurements were carried out for 13 months, considering six treatments: control, center of the gaps, edge of the gaps, edge of the remaining forest, remaining forest and tractor tracks. Hydraulic conductivity measurements on saturated soil were conducted both on the control forest as well as on the logged plots, with no treatment distinction. The soil showed a low available water storage capacity: only 11 to 18% can be available to the plants, up to 1 meter depth. The temperature of the soil upper layers was influenced by logging, i. e., through the opening of the gaps, light reaches the soil more intensely in the center and edge of gaps, increasing temperatures in relation to the control and the remaining forest.
Soil carbon monoxide (CO) fluxes represent a net balance between biological soil CO uptake and abiotic soil and (senescent) plant CO production. Studies largely from temperate and boreal forests ...indicate that soils serve as a net sink for CO, but uncertainty remains about the role of tropical rainforest soils to date. Here we report the first direct measurements of soil CO fluxes in a tropical rainforest and compare them with estimates of net ecosystem CO fluxes derived from accumulation of CO at night under stable atmospheric conditions. Furthermore, we used laboratory experiments to demonstrate the importance of temperature on net soil CO fluxes. Net soil surface CO fluxes ranged from −0.19 to 3.36 nmol m−2 s−1, averaging ∼1 nmol CO m−2 s−1. Fluxes varied with season and topographic location, with the highest fluxes measured in the dry season in a seasonally inundated valley. Ecosystem CO fluxes estimated from nocturnal canopy air profiles, which showed CO mixing ratios that consistently decreased with height, ranged between 0.3 and 2.0 nmol CO m−2 s−1. A canopy layer budget method, using the nocturnal increase in CO, estimated similar flux magnitudes (1.1 to 2.3 nmol CO m−2 s−1). In the wet season, a greater valley ecosystem CO production was observed in comparison to measured soil valley CO fluxes, suggesting a contribution of the valley stream to overall CO emissions. Laboratory incubations demonstrated a clear increase in CO production with temperature that was also observed in field fluxes, though high correlations between soil temperature and moisture limit our ability to interpret the field relationship. At a common temperature (25 °C), expected plateau and valley senescent-leaf CO production was small (0.012 and 0.002 nmol CO m−2 s−1) in comparison to expected soil material CO emissions (∼ 0.9 nmol CO m−2 s−1). Based on our field and laboratory observations, we expect that tropical rainforest ecosystems are a net source of CO, with thermal-degradation-induced soil emissions likely being the main contributor to ecosystem CO emissions. Extrapolating our first observation-based tropical rainforest soil emission estimate of ∼ 1 nmol m−2 s−1, global tropical rainforest soil emissions of ∼ 16.0 Tg CO yr−1 are estimated. Nevertheless, total ecosystem CO emissions might be higher, since valley streams and inundated areas might represent local CO emission hot spots. To further improve tropical forest ecosystem CO emission estimates, more in situ tropical forest soil and ecosystem CO flux measurements are essential.
Em uma área de floresta de terra firme na Amazônia Central submetida à extração seletiva de madeira (6-10 árvores ou 34 m³ ha-1 de madeira), foram medidas a precipitação interna e a interceptação da ...água da chuva num período de mais de dois anos. No primeiro ano, os dados coletados foram contínuos; no ano seguinte, as informações foram obtidas em campanhas intensivas em diferentes épocas do ano. Procurou-se quantificar as alterações produzidas pela extração seletiva na precipitação interna e na interceptação da chuva e, conseqüentemente, no ciclo hidrológico. Na floresta intocada (controle), a precipitação interna variou de 74,2 a 87,1 % e nas parcelas manejadas de 86,9 a 92,9%, verificando-se um aumento na precipitação interna após a extração seletiva de madeira. No entanto, as alterações provocadas pela extração seletiva na precipitação interna, que é a transferência de água da atmosfera para o solo após percolar o dossel da floresta, não foram estatisticamente significativas. Mas a interceptação da chuva, uma das partes do ciclo hidrológico, que retorna para a atmosfera e contribui para novas chuvas, foi significativamente alterada pela extração seletiva, provocando uma diminuição da quantidade de água retida pelo dossel.Throughfall and rainfall interception were measured during a 2-year period in forest submitted do selective logging (6-10 trees or 34 m³ ha-1 of timber). In the first year data were collected continuously; in the following year, data were obtained during intensive campaigns at different seasons. The goal was to quantify the changes produced by selective logging, both on throughfall and rainfall interception, and consequently in the forest hydrological cycle. The internal throughfall varied from 74.2 to 87.1%, in the pristine forest area (control), to 86.9 - 92.9%, in the managed plots, after selective logging. However, the changes in internal throughfall, which is the water transfer from the atmosphere to soil after percolating the forest canopy, due to the selective logging, were not significant. On the other hand, the rainfall interception, one part of the hydrological cycle, which returns water vapour to the atmosphere, contributing for the formation of new rains, was significantly changed by forest management, producing a decrease in the water retained by the forest canopy.
Em uma área de floresta de terra firme na Amazônia Central submetida à extração seletiva de madeira (6-10 árvores ou 34 m³ ha-1 de madeira), foram medidas a precipitação interna e a interceptação da ...água da chuva num período de mais de dois anos. No primeiro ano, os dados coletados foram contínuos; no ano seguinte, as informações foram obtidas em campanhas intensivas em diferentes épocas do ano. Procurou-se quantificar as alterações produzidas pela extração seletiva na precipitação interna e na interceptação da chuva e, conseqüentemente, no ciclo hidrológico. Na floresta intocada (controle), a precipitação interna variou de 74,2 a 87,1 % e nas parcelas manejadas de 86,9 a 92,9%, verificando-se um aumento na precipitação interna após a extração seletiva de madeira. No entanto, as alterações provocadas pela extração seletiva na precipitação interna, que é a transferência de água da atmosfera para o solo após percolar o dossel da floresta, não foram estatisticamente significativas. Mas a interceptação da chuva, uma das partes do ciclo hidrológico, que retorna para a atmosfera e contribui para novas chuvas, foi significativamente alterada pela extração seletiva, provocando uma diminuição da quantidade de água retida pelo dossel.
Throughfall and rainfall interception were measured during a 2-year period in forest submitted do selective logging (6-10 trees or 34 m³ ha-1 of timber). In the first year data were collected continuously; in the following year, data were obtained during intensive campaigns at different seasons. The goal was to quantify the changes produced by selective logging, both on throughfall and rainfall interception, and consequently in the forest hydrological cycle. The internal throughfall varied from 74.2 to 87.1%, in the pristine forest area (control), to 86.9 - 92.9%, in the managed plots, after selective logging. However, the changes in internal throughfall, which is the water transfer from the atmosphere to soil after percolating the forest canopy, due to the selective logging, were not significant. On the other hand, the rainfall interception, one part of the hydrological cycle, which returns water vapour to the atmosphere, contributing for the formation of new rains, was significantly changed by forest management, producing a decrease in the water retained by the forest canopy.
Os solos de terra firme da Amazônia Central, na sua maioria, são ácidos, pobres em nutrientes e a manutenção da floresta sobre esses solos é garantida pela ciclagem de nutrientes, praticamente ...fechada. A substituição de floresta por pastagens ou outras atividades agrícolas leva à diminuição de nutrientes do compartimento biomassa, podendo comprometer os processos de ciclagem no solo, pois plantas absorvem nutrientes que presentes na solução do solo. Para entender o efeito de retirada de árvores, foi realizado um estudo em uma área de floresta de terra firme na Amazônia Central submetida à extração seletiva de madeira (6-10 árvores, ou 34 m³ ha-1 de madeira) localizada 80 km ao norte de Manaus, foram determinados os teores NO3-, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+ e Na+ na solução do solo na camada de 0-30 cm. O experimento constou de três blocos, cada um contendo uma parcela controle e uma que sofreu o corte seletivo de árvores, todos sobre um Latossolo Amarelo álico de textura muito argilosa. As medidas foram realizadas durante 13 meses, em cinco tratamentos em cada bloco: controle (floresta intacta), centro de clareira, borda de clareira, borda da floresta remanescente e floresta remanescente. Os teores de potássio, cálcio, magnésio e sódio mostraram diferenças significativas entre os tratamentos. As quantidades dos íons amônio e nitrato foram as menos afetadas. Os valores mais elevados foram geralmente encontrados nos tratamentos centro de clareira e borda de clareira. A maior diferença ocorreu na quantidade de sódio na solução do solo, que chegou a mais de 5 kg ha-1, no centro de clareira de dois blocos, praticamente o dobro da encontrada nas suas respectivas parcelas controles. As concentrações mais baixas dos nutrientes na solução do solo da floresta intacta (controle) e da floresta remanescente, confirmam a eficiência da floresta na ciclagem de nutrientes. Porém, no centro de clareira, além da remoção de árvores, a disponibilidade de materiais de fácil decomposição, como raízes mortas e a liteira acumulada, podem ter contribuído para uma maior concentração de nutrientes na solução do solo.
The nutrients NO3-, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+ and Na+ were determined in a soil solution in a layer 0-30 cm, in an area submitted to selective logging (6-10 trees or 34 m³ ha-1 of timber), located 80 km north of Manaus. The experiment was made up of three blocks, each containing one control plot and one plot submitted to selective logging. The soil in the area is very clayey Alic Yellow Latosol, with a high clay content. The samples were collected and analysed during 13 months in five treatments: control (pristine forest), centre of the clear-cut, edge of the clear-cut, edge of the remaining forest and remaining forest. Calcium, magnesium, potassium and sodium concentrations showed significant differences among the different treatment. Nitrate and ammonium ions were the less affected concentrations. In the treatments centre of the clear-cut and edge of the clear-cut, the nutrient results were, mostly, the highest values. The greatest difference occurred in the sodium concentration in the soil solution, which reached 5 kg/ha, in the centre of clear-cut of Blocks I and II, being practically twice as much as the values found on their respective control plots. The lowest concentrations of the nutrients in the soil solution on the pristine forest (control plot) and in the remaining forest confirm the efficiency of the forest in nutrient cycling. The higher concentration values of these nutrients in the centre of the clear-cut, might be possibly due to the removal of trees, availability of easily decomposable materials like dead roots and accumulated litter.
Os solos de terra firme da Amazônia Central, na sua maioria, são ácidos, pobres em nutrientes e a manutenção da floresta sobre esses solos é garantida pela ciclagem de nutrientes, praticamente ...fechada. A substituição de floresta por pastagens ou outras atividades agrícolas leva à diminuição de nutrientes do compartimento biomassa, podendo comprometer os processos de ciclagem no solo, pois plantas absorvem nutrientes que presentes na solução do solo. Para entender o efeito de retirada de árvores, foi realizado um estudo em uma área de floresta de terra firme na Amazônia Central submetida à extração seletiva de madeira (6-10 árvores, ou 34 m³ ha-1 de madeira) localizada 80 km ao norte de Manaus, foram determinados os teores NO3-, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+ e Na+ na solução do solo na camada de 0-30 cm. O experimento constou de três blocos, cada um contendo uma parcela controle e uma que sofreu o corte seletivo de árvores, todos sobre um Latossolo Amarelo álico de textura muito argilosa. As medidas foram realizadas durante 13 meses, em cinco tratamentos em cada bloco: controle (floresta intacta), centro de clareira, borda de clareira, borda da floresta remanescente e floresta remanescente. Os teores de potássio, cálcio, magnésio e sódio mostraram diferenças significativas entre os tratamentos. As quantidades dos íons amônio e nitrato foram as menos afetadas. Os valores mais elevados foram geralmente encontrados nos tratamentos centro de clareira e borda de clareira. A maior diferença ocorreu na quantidade de sódio na solução do solo, que chegou a mais de 5 kg ha-1, no centro de clareira de dois blocos, praticamente o dobro da encontrada nas suas respectivas parcelas controles. As concentrações mais baixas dos nutrientes na solução do solo da floresta intacta (controle) e da floresta remanescente, confirmam a eficiência da floresta na ciclagem de nutrientes. Porém, no centro de clareira, além da remoção de árvores, a disponibilidade de materiais de fácil decomposição, como raízes mortas e a liteira acumulada, podem ter contribuído para uma maior concentração de nutrientes na solução do solo.
The pantropical response of soil moisture to El Niño Solander, Kurt C.; Newman, Brent D.; Carioca de Araujo, Alessandro ...
Hydrology and earth system sciences,
05/2020, Letnik:
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The 2015–2016 El Niño event ranks as one of the most severe on record in terms of the magnitude and extent of sea surface temperature (SST) anomalies generated in the tropical Pacific Ocean. ...Corresponding global impacts on the climate were expected to rival, or even surpass, those of the 1997–1998 severe El Niño event, which had SST anomalies that were similar in size. However, the 2015–2016 event failed to meet expectations for hydrologic change in many areas, including those expected to receive well above normal precipitation. To better understand how climate anomalies during an El Niño event impact soil moisture, we investigate changes in soil moisture in the humid tropics (between ±25∘) during the three most recent super El Niño events of 1982–1983, 1997–1998 and 2015–2016, using data from the Global Land Data Assimilation System (GLDAS). First, we use in situ soil moisture observations obtained from 16 sites across five continents to validate and bias-correct estimates from GLDAS (r2=0.54). Next, we apply a k-means cluster analysis to the soil moisture estimates during the El Niño mature phase, resulting in four groups of clustered data. The strongest and most consistent decreases in soil moisture occur in the Amazon basin and maritime southeastern Asia, while the most consistent increases occur over eastern Africa. In addition, we compare changes in soil moisture to both precipitation and evapotranspiration, which showed a lack of agreement in the direction of change between these variables and soil moisture most prominently in the southern Amazon basin, the Sahel and mainland southeastern Asia. Our results can be used to improve estimates of spatiotemporal differences in El Niño impacts on soil moisture in tropical hydrology and ecosystem models at multiple scales.
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