ABSTRACT
Hydrological processes in forest stands are mainly influenced by tree species composition and morpho-physiological characteristics. Few studies on anatomical patterns that govern plant hydraulics were conducted in tropical forest ecosystems. Thus, we used dye immersion to analyze sapwood area patterns of 34 trees belonging to 26 species from a terra firme forest in the central Brazilian Amazon. The sapwood area was related with wood anatomy and tree size parameters (diameter-at-breast-height - DBH, total height and estimated whole-tree volume). Exponential allometric equations were used to model sapwood area using the biometrical variables measured. Sapwood area traits (cross-section non-uniformity and heartwood visibility) varied significantly among and within species even though all were classified as diffuse porous. DBH was strongly and non-linearly correlated with sapwood area (R 2 = 0.46, P < 0.001), while no correlation was observed with vessel-lumen diameter (P = 0.94) and frequency (P = 0.58). Sapwood area and shape were also affected by the occurrence of vessel obstruction (i.e., tyloses), hollow stems and diseases. Our results suggest that sapwood area patterns and correlated variables are driven by intrinsic species characteristics, microclimate and ecological succession within the stand. We believe that individual tree sapwood characteristics have strong implications over water use, hydrological stand upsaling and biomass quantification. These characteristics should be taken into account (e.g., through a multi-point sampling approach) when estimating forest stand transpiration in a highly biodiverse ecosystem. (AU)
Processos hidrológicos de povoamentos florestais são predominantemente influenciados pela composição de espécies arbóreas e suas características morfo-fisiológicas. No entanto, existem poucos estudos sobre os padrões anatômicos que determinam o sistema hidráulico de plantas em ecossistemas tropicais. Por isso, nosso objetivo foi o de analisar os padrões da área do xilema ativo em 34 árvores de 26 espécies de uma floresta de terra firme na Amazônia central por meio de imersão em solução de corante. A área do xilema ativo foi relacionada a características autoecológicas das espécies, anatomia da madeira e parâmetros de crescimento (diametro à altura do peito - DAP, altura total e volume total). Equações alométricas exponenciais foram utilizadas para ajustar a área do xilema às variáveis medidas. Características do alburno (área transversal não-uniforme e visibilidade do cerne) variaram significativamente entre e dentro de espécies, apesar de que todas as espécies apresentaram vasos difusos. DAP foi fortemente e não-linearmente correlacionado à área do alburno (R 2 = 0,46; P < 0,001), enquanto diâmetro (P = 0,94) e frequência (P = 0.58) de vasos não apresentaram nenhum grau de relacionamento. O tamanho e forma do alburno foram afetados pela ocorrência de obstrução de poros (tilose) e troncos ocos. Estes padrões sugerem que a área do xilema é influenciada por características intrínsicas de cada espécie, microclima e estágio sucessional dentro do povoamento. Nossos resultados implicam que características individuais de árvores podem fortemente influenciar o transporte de água e, consequentemente, os processos hidrológicos e a quantificação de biomassa do povoamento. Essas caracteristicas deveriam ser consideradas (por exemplo, por meio da coleta de amostras da área do xilema ativo ao longo da área transversal) ao estimar-se a transpiração de uma floresta altamente biodiversa.(AU)
Subject(s)
Wood/anatomy & histology , Xylem/anatomy & histology , Brazil , Water Resources , Amazonian EcosystemABSTRACT
Water in the XXI century has become the primary factor for sustainable development, eradication of poverty and reversal of ecosystem degradation. Increasing water demand for agriculture and urbanisation, combined with pollution, eutrophication and amplification of the stochastic character of climatic processes, increases water limitations for ecosystems and societies. The transdisciplinary science of Ecohydrology, which has been developed in the framework of the International Hydrological Programme of UNESCO, provides a systemic approach, to regulate hydrology-ecosystem-society interplay towards: 1) slowing down the transfer of water from the atmosphere to the sea, still considered as a priority to reduce the severity of floods and droughts impact; 2) reducing input and regulating the allocation of excess nutrients and pollutants to aquatic ecosystems, toward reversing ecosystems degradation and improvement of human well being; and 3) harmonisation of ecosystem potential with societal needs within the framework of IWRM.
A Água no século XXI tornou-se o fator primordial para o desenvolvimento sustentável, a erradicação da pobreza e as iniciativas para reverter à degradação dos ecossistemas. O aumento da demanda de águas para a agricultura e urbanização, eutrofização e poluição e a amplificação do caráter estocástico dos processos climáticos aumenta o limite de água disponível para os ecossistemas e as sociedades. A ciência transdisciplinar da Ecohidrologia, que se desenvolve no arcabouço do Programa Hidrológico Internacional da UNESCO, proporciona uma abordagem sistêmica na regulação das interações hidrologia-ecossistema e sociedade. Esta abordagem dá-se através dos seguintes processos e ações: 1) iminuindo a transferência da água da atmosfera para os oceanos, considerando-se esta ação como prioridade para reduzir a severidade das enchentes e secas; 2) Reduzindo a eutrofização e poluição dos sistemas aquáticos continentais revertendo a degradação do ecossistema e melhorando o bem estar humano; e 3) Harmonização do potencial dos ecossistemas com as necessidades da sociedade no arcabouço do programa Gerenciamento Integradas de Recursos Hídricos.
Subject(s)
Conservation of Natural Resources/methods , Ecosystem , Environmental Restoration and Remediation/methods , Fresh Water , Water Pollution/prevention & control , Biodiversity , Eutrophication , Water SupplyABSTRACT
Water in the XXI century has become the primary factor for sustainable development, eradication of poverty and reversal of ecosystem degradation. Increasing water demand for agriculture and urbanisation, combined with pollution, eutrophication and amplification of the stochastic character of climatic processes, increases water limitations for ecosystems and societies. The transdisciplinary science of Ecohydrology, which has been developed in the framework of the International Hydrological Programme of UNESCO, provides a systemic approach, to regulate hydrology-ecosystem-society interplay towards: 1) slowing down the transfer of water from the atmosphere to the sea, still considered as a priority to reduce the severity of floods and droughts impact; 2) reducing input and regulating the allocation of excess nutrients and pollutants to aquatic ecosystems, toward reversing ecosystems degradation and improvement of human well being; and 3) harmonisation of ecosystem potential with societal needs within the framework of IWRM.
A Água no século XXI tornou-se o fator primordial para o desenvolvimento sustentável, a erradicação da pobreza e as iniciativas para reverter à degradação dos ecossistemas. O aumento da demanda de águas para a agricultura e urbanização, eutrofização e poluição e a amplificação do caráter estocástico dos processos climáticos aumenta o limite de água disponível para os ecossistemas e as sociedades. A ciência transdisciplinar da Ecohidrologia, que se desenvolve no arcabouço do Programa Hidrológico Internacional da UNESCO, proporciona uma abordagem sistêmica na regulação das interações hidrologia-ecossistema e sociedade. Esta abordagem dá-se através dos seguintes processos e ações: 1) iminuindo a transferência da água da atmosfera para os oceanos, considerando-se esta ação como prioridade para reduzir a severidade das enchentes e secas; 2) Reduzindo a eutrofização e poluição dos sistemas aquáticos continentais revertendo a degradação do ecossistema e melhorando o bem estar humano; e 3) Harmonização do potencial dos ecossistemas com as necessidades da sociedade no arcabouço do programa Gerenciamento Integradas de Recursos Hídricos.
ABSTRACT
Este trabalho teve por objetivo caracterizar e quantificar as unidades fitofisionômicas em mesoescala e estabelecer suas relações com a intensidade e duração da inundação e com a topografia. O estudo foi realizado no Sítio de Amostragem de Longa Duração (SALD), implantado em uma área de 25 km² localizado na planície de inundação do rio Cuiabá, Pantanal de Mato Grosso. As unidades fitofisionômicas foram determinadas a partir da classificação supervisionada de imagens CBERS 2B sensor CCD. Os mapas de intensidade e duração da inundação e topografia foram gerados a partir da interpolação espacial de levantamentos planialtimétricos de campos. Foi evidenciada a existência de quatro unidades, sendo o Campo (pastagem inundável) a unidade com maior área de ocorrência, seguido pelas Cordilheiras (savana arbórea densa), Landizal (floresta inundável sempre verde) e Cambarazal (floresta inundável monodominante de Vochysia divergens Pohl.) respectivamente. O Campo apresentou sua maior distribuição em áreas de alta intensidade e duração de inundação e topografia baixa. O Cambarazal predomina em áreas de intensidade média e duração e topografia alta, o Landizal em áreas com intensidade e duração alta e topografia baixa, enquanto as cordilheiras são caracterizadas por intensidade e duração baixa e topografia alta. Testes estatísticos indicaram que a inundação foi o principal fator responsável pela distribuição das unidades fitofisionômicas em mesoescala no Pantanal norte.
The purpose of this work was to characterize and quantify phytophysiognomic units at mesoscale and evaluate their relationships with flood intensity, flood duration and topography. The study was conducted at a 25 km² Long-Term Sampling Site (LTSS), located within the floodplain of the Cuiabá River in the Pantanal of Mato Grosso. The phytophysiognomic units were determined from the supervised classification of CBERS 2B sensor CCD satellite images. The maps of flood intensity, flood duration and of topography were generated from the spatial interpolation of planialtimetric field surveys. Four phytophysiognomic units were identified; Campo inundável (flooded grassland) was the unit with the largest area of occurrence, followed by Cordilheiras (dense arboreal savanna), Landizal (seasonally flooded evergreen forest), and Cambarazal (monodominant Vochysia divergens Pohl. forest), respectively. Campo inundável is distributed mainly in areas of high flood intensity and duration and low topographic positions. Cambarazal predominates in areas of medium flood intensity and duration and intermediate elevation, Landizal in areas of high flood intensity and duration and low topographic position, whereas Cordilheiras are characterized by low flood intensity and duration and location in higher elevations. Statistical tests indicated that flood intensity is the main factor responsible for the mesoscale distribution of phytophysiognomic units in the northern Pantanal.
ABSTRACT
This paper aims to outline challenging issues of urban biodiversity in order to address yardsticks related to ecohydrology, and with a complementary approach to eutrophication impacts. The vision of environmental services, urbanization's consequences and management aspects of water governance are also depicted. Factors of river restoration, environmental tradeoffs and socio-cultural constrains are envisaged through concept questions towards emerging aspects that figure out methodological guides, strategic challenges for stakeholders and inter-disciplinary opportunities. Examples from case studies on restoration and management, from experiences and lessons learned, are enclosed, with brief discussions and literature citation.
Este artigo aborda desafios sobre a biodiversidade em ambiente urbano com o propósito de apontar uma relação com a ecohidrologia e com especial aproximação aos problemas recorrentes da eutroficação. A visão de serviços ambientais, as conseqüências da urbanização e os aspectos da gestão para uma governança em torno dos recursos hídricos são também apontados no trabalho. Fatores como a recuperação ambiental dos rios, as compensações ambientais e as restrições sócio-culturais são mencionadas usando perguntas conceituais que direcionem aspectos emergentes, no sentido de exemplificar guias metodológicos, desafios estratégicos na negociação junto aos atores e às oportunidades interdisciplinares. Alguns exemplos extraídos a partir de estudos de caso são mostrados, em especial de experiências e lições apreendidas, com discussões e citações da literatura atual do tema.
ABSTRACT
This paper aims to outline challenging issues of urban biodiversity in order to address yardsticks related to ecohydrology, and with a complementary approach to eutrophication impacts. The vision of environmental services, urbanization's consequences and management aspects of water governance are also depicted. Factors of river restoration, environmental tradeoffs and socio-cultural constrains are envisaged through concept questions towards emerging aspects that figure out methodological guides, strategic challenges for stakeholders and inter-disciplinary opportunities. Examples from case studies on restoration and management, from experiences and lessons learned, are enclosed, with brief discussions and literature citation.
Este artigo aborda desafios sobre a biodiversidade em ambiente urbano com o propósito de apontar uma relação com a ecohidrologia e com especial aproximação aos problemas recorrentes da eutroficação. A visão de serviços ambientais, as conseqüências da urbanização e os aspectos da gestão para uma governança em torno dos recursos hídricos são também apontados no trabalho. Fatores como a recuperação ambiental dos rios, as compensações ambientais e as restrições sócio-culturais são mencionadas usando perguntas conceituais que direcionem aspectos emergentes, no sentido de exemplificar guias metodológicos, desafios estratégicos na negociação junto aos atores e às oportunidades interdisciplinares. Alguns exemplos extraídos a partir de estudos de caso são mostrados, em especial de experiências e lições apreendidas, com discussões e citações da literatura atual do tema.