Hydropedology as support for water resources management in an experimental watershed at mantiqueira mountain range

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silva, Bárbara Pereira Christofaro
• Orientador(a): Silva, Marx Leandro Naves
• Banca de defesa: Silva, Bruno Montoani, Rocha, Humberto Ribeiro da, Viola, Marcelo Ribeiro, Curi, Nilton
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
• Departamento: Departamento de Ciência dos Solos
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Mapeamento digital de solos; Calibração sensores de umidade do solo; Sensores capacitivos; Séries temporais de umidade; Digital soil mapping; Soil moisture sensor calibration; Capacitive sensor; Time series of soil moisture
• Área do conhecimento CNPq: Ciência do Solo
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/34368

A hidropedologia estuda as relações solo-água em escalas espaciais e temporais, a partir da integração entre a pedologia, a física do solo e a hidrologia. Conhecer as propriedades e a distribuição dos solos na paisagem é essencial para o planejamento e gestão dos recursos hídricos, tanto para exercer medidas experimentais eficientes, como para interpretar a dinâmica da água na paisagem. O presente trabalho foi desenvolvido na sub-bacias Posses, sub-bacia piloto pioneira no pagamento por serviços ecossistêmicos no Brasil. Os objetivos deste trabalho contemplam: 1) realizar o levantamento, a classificação e o mapeamento digital dos solos (MDS) da sub-bacia Posses, comparando diferentes algoritmos; 2) desenvolver equações de calibração de sensores de capacitância específicas para as classes de solos e horizontes monitorados na subbacia e; 3) levantar informações a respeito do padrão temporal da umidade em seis profundidades de Argissolos, em consonância com os atributos físico-hídricos do solo, em áreas de pastagem e reflorestamento. Para a confecção do mapa digital de solos, 74 perfis foram descritos, amostrados e classificados; três diferentes algoritmos comumente usados no MDS foram comparados com base na validação cruzada. Amostras de solo indeformadas foram coletadas nos horizontes A e B das classes de solo predominantes na sub-bacia para a calibração do sensor de capacitância em laboratório e diferentes modelos de regressão foram investigados. O comportamento temporal da umidade do solo foi monitorado em 4 perfis de Argissolos, sob pastagens e reflorestamento, com sensores PR2/profile probe, do período de 08/2014 a 03/2018. Amostras deformadas e indeformadas foram coletadas nos horizontes A e B dos quatro locais monitorados, para caracterização físico-hídrica. O modelo Random Forest, incluindo amostragem adicional, apresentou o melhor desempenho, e foi utilizado para confecção do mapa de solos da sub-bacia das Posses, onde há forte predominância de Argissolos. Equações de calibração específicias foram desenvolvidas para quatro classes de solo, ajustando modelos exponenciais, com acurácias de 0.02 m 3 m -3 . A partir das análises das séries temporais da umidade nos perfis dos Argissolos, foi constatado que a umidade do solo foi superior nas camadas de 10 e 20 cm do solo na área de reflorestamento, em relação às pastagens, e uma maior similaridade no padrão de variação da umidade entre os quatro locais com o aumento da profundidade do solo. As maiores diferenças no padrão de variação da umidade foram observadas nos períodos de menor ocorrência de chuvas. Nas profundidades abaixo de 30 cm, a umidade se manteve alta ao longo de todas as séries temporais, reflexo da alta capacidade de retenção de água dos Argissolos da sub-bacia das Posses e da elevada e bem distribuída precipitação.