Pós-Graduação em Produção Vegetal

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PPGPV - Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal

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    Reconstituição paleoambiental do norte de Minas Gerais através da Vereda Pau Grande, Parque Nacional Grande Sertão Veredas - MG
    (UFVJM, 2020) Trindade, Rosália Nazareth Rosa; Horák Terra, Ingrid; Silva, Alexandre Christófaro; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Horák Terra, Ingrid; Terra, Fabrício da Silva; Barral, Uidemar Morais
    O interesse por desvendar a história pretérita tem motivado o estudo de ambientes que preservam sequências de acúmulo de matéria orgânica, o que faz das veredas excelentes arquivos do paleoambiente e do paleoclima. Caracterizadas pela presença da palmeira buriti, e ocorrendo especialmente dentro do bioma Cerrado, as veredas encontram-se encaixadas ao longo de vales pouco profundos sobre as chapadas e chapadões do Brasil central. Poucos são os estudos de reconstituição que utilizam registros deste ambiente, e escassos são os conhecimentos para esta região. Sendo assim, o objetivo geral deste trabalho foi estudar um testemunho de solo da vereda Pau Grande (PG), inserida no Parque Nacional Grande Sertão Veredas (Chapada Gaúcha-MG), com fins de reconstituir o cenário pretérito da região norte de Minas Gerais, em uma abordagem multi-proxy, incluindo a obtenção de dados polínicos e geoquímicos (elementar e isotópico) combinados com estratigrafia, datações 14C e estatística multivariada. A idade mais antiga, obtida da base do material orgânico do testemunho, foi de 33.347 anos cal AP, indicando que a formação do solo orgânico deu-se a partir do Pleistoceno Tardio. A partir da análise conjunta dos proxies, foi possível inferir cinco principais fases de mudanças paleoambientais. Fase I, entre ~34.000 - 27.408 anos cal AP, indicando alta instabilidade na bacia da vereda (momentos de forte erosão no local), alternâncias das vegetações com plantas C4 (típicas de um ambiente mais seco e mais aberto) e vegetações com mistura C3+C4 o que infere um clima seco nessa fase. Fase II, ~27.408 - 11.182 anos cal AP, englobando o Último Máximo Glacial (UMG), apresentou sinal essencialmente de plantas C4, rebaixamento do lençol freático e aumento da relação C/N, sugerindo que provavelmente o ambiente foi mais seco nesta fase em comparação à Fase I (e também o mais seco do registro Pau Grande). Fase III, ~11.182 - 6.043 anos cal AP, abrangendo a transição Pleistoceno-Holoceno inferior e Holoceno médio em que o ambiente no geral foi mais úmido em relação às fases anteriores II e I, devido ao sinal δ13C evidenciar um provável aumento de plantas C3, aumento da matéria orgânica, presença de uma matéria orgânica mais humificada e mais halogenada e redução das taxas de decomposição da matéria orgânica. Fase IV, ~6.043 - 1.291 anos cal AP, incluindo o Holoceno médio até o Holoceno superior, caracterizando a fase mais úmida dos últimos 34 mil anos, com o maior predomínio de plantas C3, vegetação de mata úmida com estrato arbóreo bem desenvolvido, e é o momento mais estável local e regionalmente. Nessa fase houve desenvolvimento expressivo da vereda com a expansão da Mauritia flexuosa (buriti) e Mauritiella armata (xiriri). Fase V, ~1.291 anos cal AP até o presente, onde houve um retorno ao aumento das plantas C4, o aumento mais expressivo de algas, a presença de um Cerrado com a vereda e aumento da instabilidade no ambiente local (retorno a erosão na bacia). Assim houve um ressecamento do ambiente em relação a fase anterior e a presença da vereda pode indicar clima semiúmido e quente, como ocorre atualmente na região. A partir desse estudo houve um melhor entendimento da história evolutiva da paisagem, cujo o conhecimento poderá adicionar novas inferências para o modelo peleoclimático brasileiro e prover informações para o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e para os programas de preservação de veredas.
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    Reconstituição paleoambiental utilizando uma abordagem multi-proxy em um registro de turfeira tropical de montanha, Minas Gerais, Brasil
    (UFVJM, 2018) Costa, Camila Rodrigues; Silva, Alexandre Christófaro; Luz, Cynthia Fernandes Pinto da; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Silva, Alexandre Christófaro; Horák-Terra, Ingrid; Mendonça Filho, Carlos Victor
    As turfeiras são ambientes de transição entre os ecossistemas terrestres e aquáticos, formados pela acumulação sequencial de matéria orgânica. Extremamente sensíveis as mudanças nos padrões de precipitação e temperatura, as turfeiras são consideradas verdadeiros arquivos da evolução do ambiente ao seu redor. Nas depressões das áreas dissecadas da Serra do Espinhaço Meridional, Minas Gerais, ocorrem ambientes propicios para formação de turfeiras. Dentre elas encontra-se a turfeira do Rio Preto (18°14'5,25"S e 43°19'7,24" WGS, 1.593 m.s.m) inserida no Parque Estadual do Rio Preto. A turfeira do Rio Preto é colonizada por diferentes fisionomias do Bioma Cerrado principalmente o Campo Úmido e Campo Rupestre, sendo encontrados ainda redutos de Floresta Estacional Semidecidual (Capões de Mata). O objetivo deste trabalho foi reconstituir as mudanças paleoambientais ocorridas desde o final do Pleistoceno Tardio. Para isto foi utilizada uma abordagem multi-proxy, consistindo em estratigrafia do perfil do solo da turfeira, análises palinológicas, de isótopos estáveis (13C e 15N), de composição geoquímica e datações radiocarbônicas. A idade mais antiga, obtida da base do testemunho, foi de 23.037 anos cal. AP, indicando que a formação da turfeira se deu a partir do Pleistoceno Tardio. A partir da análise conjunta dos proxys foi possível inferir cinco principais fases de mudanças paleoambientais: RP-I, entre ~ 23.037 e 13.500 anos cal. AP, clima bastante úmido e frio, possibilitando a presença de indicadores de Floresta Montana e o empobrecimento do sinal isotópico. Este foi um período de bastante instabilidade na bacia hidrográfica da turfeira, inferida pelo alto teor de Si, indicador de sinal de material mineral local; RP-II, entre ~13.500 e 11.700 anos cal. AP, ligeiro aumento da temperatura e queda na umidade levando a redução de indicadores de clima frio e a expansão da vegetação campestre. No entanto as condições ainda eram mais úmidas e frias que as atuais, e a indícios de diminuição do sinal de material mineral local; RP-III, entre ~11.700 e 8.500 anos cal. AP, tendência de aumento da temperatura e diminuição da umidade em conjunto com a mudança da vegetação de plantas C3 para C4, causando a forte retração das Floresta Estacional Semidecidual e Floresta Montana, em conjunto aumento do fluxo de sinal de material mineral local; RP-IV, entre ~8.500 e 7.000 anos cal. AP, condições de clima ainda mais seco e quente, causando o desaparecimento dos indicadores de clima frio, retração do Campo Úmido e expansão do Campo Rupestre. Período de bastante estabilidade da bacia hidrográfica da turfeira, sugerido pelo baixo conteúdo de material mineral; RP-V, de 7.000 anos cal. AP até o presente, clima era novamente mais úmido e temperaturas mais amenas, semelhante às condições atuais, aumento na acumulação de turfa, possibilitando o reaparecimento dos indicadores de Floresta Montana e Floresta Estacional Semidecidual junto com a retração do Campo, e diminuição da entrada de material mineral. Flutuações no clima influenciaram fortemente as mudanças na paleovegetação e na estrutura sedimentar do registro da turfeira do Rio Preto. Devido à importância das turfeiras, não só como arquivo de mudanças paleoambientais, mas também pelos seus serviços ambientais (armazenamento de água e de carbono), estes ambientes precisam ser melhores protegidos.
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    Composição lignocelulósica e isótopica da vegetação e da matéria orgânica do solo de uma turfeira tropical: I - composição florística, fitomassa e acúmulo de carbono
    (Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2013-02-01) Silva, Vinicius Evangelista; Silva, Alexandre Christofaro [UFVJM]; Pereira, Rosana Cristina [UFVJM]; Camargo, Plínio Barbosa de; Silva, Bárbara Pereira Christofaro [UFVJM]; Barral, Uidemar Morais [UFVJM]; Mendonça Filho, Carlos Victor [UFVJM]; Empresa Eldorado Brasil Celulose S/A; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Universidade de São Paulo (USP)
    A matéria orgânica do solo (MOS) é um dos grandes reservatórios de carbono (C) da Terra e constitui um dos principais componentes do ciclo do C. Turfeiras, ambientes acumuladores de MOS, são produto da decomposição de vegetais, que se desenvolvem e se acumulam em ambientes saturados com água, sendo o estádio inicial da sequência de carbonificação. A fitomassa participa de forma marcante no ciclo global do C, armazenando em torno de 85 % de todo o C terrestre acima do solo. O tecido vegetal é composto principalmente por lignina, celulose e hemicelulose, constituindo até 85 % da biomassa seca. As plantas discriminam C de forma diferenciada, em razão de seu ciclo fotossintético (C3, C4 e CAM). As turfeiras da Serra do Espinhaço Meridional (SdEM-MG) são colonizadas por vegetação de Campo Limpo Úmido (CLU) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), onde ocorrem espécies dos ciclos fotossintéticos C3 e C4. Este trabalho objetivou avaliar a contribuição dessas duas fitofisionomias para o acúmulo de MOS, por meio da avaliação da fitomassa e da composição lignocelulósica e isotópica da vegetação e da MOS. A turfeira estudada localiza-se na SdEM e ocupa 81,75 ha. Para a estimativa da fitomassa do CLU e da FES, foram marcadas três parcelas de 0,5 x 0,5 m em cada fitofisionomia, onde todos os indivíduos da parcela foram cortados e armazenados. Para as análises isotópicas e lignocelulósicas da vegetação, identificaram-se as espécies dominantes em cada fitofisionomia. Amostras de solo foram coletadas em três locais representativos sob cada fitofisionomia, a cada 5 cm de profundidade, até 50 cm. Foram extraídas a celulose e a lignina das folhas das 15 espécies dominantes e das 60 amostras de turfeira para quantificação e determinação dos valores de δ13C and δ15N. Para datação da MOS, o 14C foi determinado em três profundidades, sob o CLU e a FES. A produção da fitomassa da FES foi muito superior à produção da do CLU. Os sinais isotópicos e a composição lignocelulósica da vegetação e da matéria orgânica do solo evidenciaram que a turfeira foi formada pela deposição de matéria orgânica da vegetação que a coloniza. O crescimento vertical e a taxa de acúmulo de C foram muito mais elevados sob a FES do que sob o CLU.
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    Composição lignocelulósica e isótopica da vegetação e da matéria orgânica do solo de uma turfeira tropical: II - substâncias húmicas e processos de humificação
    (Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2013-02-01) Silva, Alexandre Christofaro [UFVJM]; Silva, Vinicius Evangelista; Silva, Bárbara Pereira Christofaro [UFVJM]; Camargo, Plínio Barbosa de; Pereira, Rosana Cristina [UFVJM]; Barral, Uidemar Morais [UFVJM]; Botelho, Ana Maria Martins [UFVJM]; Torrado, Pablo Vidal; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Empresa Eldorado Brasil Celulose S/A; Universidade de São Paulo (USP)
    Grande parte da matéria orgânica de Organossolos das turfeiras é composta por substâncias húmicas, formadas pela transformação de resíduos orgânicos pelos microrganismos do solo e pela polimerização dos compostos orgânicos em macromoléculas resistentes à degradação biológica. Os processos de humificação da matéria orgânica do solo (MOS) ainda são pouco compreendidos e o conhecimento sobre os precursores das substâncias húmicas é limitado, sendo apresentadas rotas diferentes para a formação dessas substâncias. Contudo, em todas as rotas, destaca-se a participação da lignina. Isótopos estáveis (13C, 15N) podem ser utilizados para rastrear processos de humificação da MOS, por meio da identificação de seus precursores. Este trabalho teve como objetivo avaliar comparativamente a composição isotópica da vegetação das fitofisionomias que colonizam uma turfeira tropical de altitude composta de Campo Limpo Úmido (CLU) e de Floresta Estacional Semidecidual (FES), em relação à composição isotópica das substâncias húmicas da MOS. A turfeira estudada ocupa 81,75 ha. Para as análises isotópicas e lignocelulósicas da vegetação, foram identificadas as espécies dominantes em cada fitofisionomia. Amostras de solo foram coletadas em três locais representativos sob cada fitofisionomia, a cada 5 cm de profundidade, até 50 cm. As substâncias húmicas dessas amostras foram fracionadas, assim como calculados os valores de δ13C e δ15N nas frações húmicas, respectivamente a partir da determinação dos isótopos estáveis 12C e 13C e 14N e 15N. Os teores de lignina e seus valores de δ13C são mais elevados na vegetação e MOS sob FES em relação à vegetação e MOS sob CLU. Os teores de humina são mais elevados entre as substâncias húmicas na MOS, sob as duas fitofisionomias; os de ácidos húmicos são mais elevados na MOS sob CLU, em relação à FES; e os de ácidos fúlvicos são mais elevados na MOS sob a FES, em relação ao CLU. O δ13C da lignina apresenta similaridade elevada em relação ao δ13C da humina, dos ácidos húmicos e dos ácidos fúlvicos. As variações na composição lignocelulósica das espécies que colonizam o CLU e a FES promovem diferenças nas taxas e nos produtos da humificação da MOS.
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    Pedochronology and development of peat bog in the environmental protection area pau-de-fruta - Diamantina, Brazil
    (Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2010-12-01) Campos, José Ricardo da Rocha; Silva, Alexandre Christófaro [UFVJM]; Vasconcellos, Leandro Lara [UFVJM]; Silva, Daniel Valladão [UFVJM]; Romão, Rafael Vitor [UFVJM]; Silva, Enilson de Barros [UFVJM]; Grazziotti, Paulo Henrique [UFVJM]; Universidade de São Paulo (USP); Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)
    Na região da Serra do Espinhaço Meridional, a formação de ambientes hidromórficos em áreas deprimidas de superfícies de aplainamento, aliada à ocorrência de uma vegetação adaptada à condição de hidromorfismo, favorece o acúmulo e a preservação de matéria orgânica, formando turfeiras. Esse pedoambiente desenvolve-se sobre rochas quartzíticas, predominantes na região. A turfeira da Área de Proteção Ambiental - APA Pau-de-Fruta, localizada na microbacia do Córrego das Pedras, município de Diamantina - MG, foi mapeada e três perfis representativos foram caracterizados morfologicamente e amostrados para caracterização física, química e microbiológica. A matéria orgânica foi fracionada em ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) e humina (H). Dois perfis tiveram amostras coletadas para determinação da idade radiocarbônica e do δ13C. Os três perfis apresentam organização estrutural homogênea, sendo as duas primeiras camadas fíbricas, as duas subsequentes hêmicas e as quatro mais profundas sápricas, evidenciando que o estádio de decomposição da matéria orgânica avança com a profundidade e as camadas mais profundas apresentam maior influência do material mineral. Os atributos físicos foram homogêneos entre os perfis, mas variaram entre as camadas amostradas. Os atributos químicos foram semelhantes entre as camadas, porém o teor de Ca, a soma de bases e a saturação por bases diferiram entre os perfis. Os teores de H predominaram sobre as frações mais solúveis da matéria orgânica e se acumularam em maior proporção nas camadas mais superficiais e nas mais profundas, enquanto os AH foram mais elevados nas camadas intermediárias e os AF nas camadas mais profundas. A atividade microbiológica não variou entre os perfis e foi mais elevada nas camadas superficiais, diminuindo com a profundidade. A partir dos resultados das datações radiocarbônicas e da composição isotópica, inferiu-se que a turfeira começou a ser formada há cerca de 20 mil anos e que, desde então, a cobertura vegetal da área não sofreu variações significativas.
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    Caracterização, mapeamento, volume de água e estoque de carbono da turfeira da área de proteção ambiental Pau-de-Fruta em Diamantina – MG.
    (2009) Campos, José Ricardo da Rocha; Silva, Alexandre Christófaro; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Silva, Alexandre Christófaro; Grazziotti, Paulo Henrique; Souza, Cláudio Márcio Pereira de; Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
    A turfeira é formada pelo acúmulo em sucessão de restos vegetais, em locais que apresentam condições que inibem a atividade de microrganismos decompositores, como excesso de umidade, baixo pH, escassez de oxigênio e temperaturas amenas. Em Diamantina, esse pedoambiente é encontrado na Área de Proteção Ambiental - APA Pau-de-Fruta, situada a 6 km da sede do município, a uma altitude média de 1366 m. A APA está inserida na Serra do Espinhaço Meridional, sua litologia é predominantemente quartzítica e a vegetação é típica de campo rupestre, com pequenas ilhas de cerrado denominadas capões, que se adaptaram ao ambiente hidromórfico. O ambiente é oligotrófico e apresenta elevados teores de Al3+ e valores de saturação por alumínio. As turfeiras formadas nessa área apresentam verticalmente uma estrutura bem definida, sendo que as camadas mais superficiais foram classificadas, de acordo com seu estágio de decomposição, como fíbricas, as intermediárias como hêmicas e as camadas mais profundas, como sápricas. A turfeira, por ser um ambiente de acúmulo de matéria orgânica em condições de baixa atividade de O2, favorece a formação e a manutenção de substâncias húmicas, sobretudo as frações menos solúveis, de forma que o teor de humina é maior que os teores de ácidos húmicos que, por sua vez, são maiores que o teor de ácidos fúlvicos. A turfeira, devido ao seu comportamento tipo esponja, apresenta grande importância na dinâmica da água nessa região, de forma que, nos períodos chuvosos, ela armazena água em seus poros e a libera de forma gradativa com o passar do tempo. A turfeira da APA Pau-de-Fruta ocupa 81,75 ha, armazena cerca de 629.782 m3 de água e estoca em torno de 33.129 toneladas de carbono. Dessa forma, a turfeira da APA Pau-de-Fruta representa um considerável reservatório natural de água, bem como o importante ambiente de sequestro de carbono e é fundamental para o abastecimento de água da cidade de Diamantina.