Spatial dependency and correlation of properties of soil cultivated with oil palm, Elaeis guineensis, in agroforestry systems in the eastern Brazilian Amazon / Dependência espacial e correlação das propriedades do solo cultivado com dendezeiro, Elaeis guineensis, em sistemas agroflorestais na Amazônia Oriental

Geostatistics is a tool that can be used to produce maps with the distribution of nutrients essential for the development of plants. Therefore, the present study aimed to analyze the spatial variation in chemical attributes of soils under oil palm cultivation in agroforestry systems in the eastern Brazilian Amazon, and their spatial dependence pattern. Sixty spatially standardized and georeferenced soil samples were collected at each of three sampling sites (DU1, DU2, and DU3) at 0-20 cm depth. Evaluated soil chemical attributes were pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, cation exchange capacity (CEC), P, and organic matter (OM). The spatial dependence of these variables was evaluated with a semivariogram analysis, adjusting three theoretical models (spherical, exponential, and Gaussian). Following analysis for spatial dependence structure, ordinary kriging was used to estimate the value of each attribute at non-sampled sites. Spatial correlation among the attributes was tested using cokriging of data spatial distribution. All variables showed spatial dependence, with the exception of pH, in one sampling site (DU3). Highest K+, Ca2+, Mg2+, and OM levels were found in the lower region of two sampling sites (DU1 and DU2). Highest levels of Al3+ and H+Al levels were observed in the lower region of sampling site DU3. Some variables were correlated, therefore cokriging proved to be efficient in estimating primary variables as a function of secondary variables. The evaluated attributes showed spatial dependence and correlation, indicating that geostatistics may contribute to the effective management of agroforestry systems with oil palm in the Amazon region.

A geoestatística é uma ferramenta utilizada para produzir mapas de distribuição de nutrientes essenciais para o desenvolvimento das plantas. O presente estudo teve como objetivo analisar a variação espacial dos atributos químicos do solo sob cultivo de dendê em sistemas agroflorestais na Amazônia Oriental brasileira, e seu padrão de dependência espacial. Sessenta amostras de solo espacialmente padronizadas e georreferenciadas foram coletadas em cada um de três locais de amostragem (UD1, UD2 e UD3), na profundidade de 0-20 cm. Os atributos químicos do solo avaliados foram: pH, Al3+, H+Al, K+, Ca2+, Mg2+, capacidade de troca catiônica do solo (CTC), P e matéria orgânica (MO). A dependência espacial dos atributos foi avaliada com análise semivariográfica, ajustando-se três modelos teóricos (esférico, exponencial e gaussiano). Após a análise de dependência espacial, a krigagem ordinária foi empregada para estimar os valores de cada atributo em locais não amostrados. A correlação espacial entre os atributos foi testada utilizando a cokrigagem para espacialização dos dados. Todas as variáveis mostraram dependência espacial, exceto pH em UD3. Os maiores teores de K+, Ca2+, Mg2+ e MO foram encontrados na região mais baixa da paisagem, em UD1 e UD2. Os maiores teores de Al3+ e H+Al foram observados na região mais baixa da paisagem, em UD3. Algumas variáveis foram correlacionadas, portanto a cokrigagem mostrou-se eficiente na estimativa das variáveis primárias em função das secundárias. Os atributos avaliados mostraram dependência e correlação espacial, indicando que a geoestatística pode contribuir para o manejo efetivo de sistemas agroflorestais com dendê na região amazônica.

Atlantic Forest scenarios under the parameters of forestry laws / Cenários da Mata Atlântica sob os parâmetros das leis florestais

ABSTRACT Remote sensing allows for identification of regularities and irregularities in land use and land coverage (LULC) change in relation to environmental legislation. The aim of this study was to delimit scenarios in the permanent preservation areas (PPAs) according to the Brazilian forestry law, with or without consolidated uses in the basin of Capivari River and the State of Rio de Janeiro in the Atlantic Forest biome. Mapping and analysis were performed on LULC in areas of permanent preservation using the following data: RapidEye-REIS satellite scenes acquired in 2012 and Bhattacharyya distance classifier and hydrography of the basin and digital elevation model (1:25.000) using Spring and ArcGIS software. The legal scenarios adopted were as follows: I) Federal Law N°. 4,771/1965 and the National Council for the Environment (CONAMA) N°. 303/2002; II) Federal Law N°. 12,651/2012; and III) Federal Law N°. 12,651/2012 and N°. 12,727/2012. The classification presented an excellent overall accuracy of 91.15% and a Kappa Index of 0.86 in relation to the samples of the six multipurpose classes having the anthropic uses of agriculture, burned pasture, exposed soil and urbanization, which were present with conflicting uses for Scenarios I, II and III. The new forest legislation for the PPAs of Scenario III impacted the reduction of 68% compared to Scenario I, which corroborates with the concerns on the conservation of water and soil resources.

RESUMO O sensoriamento remoto permite a identificação das regularidades e irregularidades do uso e cobertura do solo em relação à legislação ambiental e pode ser decisivo em tomadas de decisões para intervenção. O objetivo do trabalho foi delimitar cenários em áreas de preservação permanentes com e sem usos consolidados na bacia hidrográfica do Rio Capivari, Estado do Rio de Janeiro-Brasil, no bioma da Mata Atlântica. Foram realizados no mapeamento e a análise do uso e ocupação das áreas de preservação permanente, através dos seguintes dados: cenas do satélite RapidEye-REIS de 2012, classificador Bhattacharya Distance e hidrografia da bacia e modelo digital de elevação (1:25.000), e os softwares Spring 5.2.7 e ARCGis 10.3.1. Os cenários adotados foram: I) Lei Federal n.º 4.771/1965 e Resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) n.° 303/2002; II) Lei Federal n.º 12.651/20120; e III) Leis Federais n.º 12.651/2012 e n.º 12.727/2012. A classificação apresentou excelente acurácia de 91,15% para exatidão global e o índice Kappa de 0,86 em relação as amostras de treinamento das seis classes de usos múltiplos, tendo os usos antrópicos de Agropecuária, Queimadas, Solo Exposto e Urbanização, os quais estiveram presentes com usos conflitivos para Cenários I, II e III. A nova legislação florestal para as APPs do Cenário III impactou na redução em 68% em relação ao Cenário I, onde corrobora a preocupação na conservação dos recursos hídricos e edáficos, e o cumprimento da legislação.