Geoambientes na RPPN Capivari II e monitoramento térmico e hídrico em solos de canga ferrífera e quartzito, Quadrilátero Ferrífero Minas Gerais - Ferrari, Lucas Teixeira (Universidade Federal de Viçosa, 2013)
O Quadrilátero Ferrífero (QF) é uma região montanhosa de ecossistemas bastante peculiares, condicionados pela heterogeneidade da paisagem, composta de substratos geológicos diversos. As rochas mais resistentes e salientes na paisagem, tais como quartzitos e itabiritos, sustentam ambientes rupestres diversificados e com elevado grau de endemismo. A despeito da importância de conservação destes ecossistemas, há muitos anos o minério de ferro é explorado no QF, suprimindo as áreas de canga ferrífera, sendo que ainda são escassos os estudos sobre sua vegetação peculiar, sua relação com o solo e importância ambiental. A região do QF abrange várias unidades de conservação, como por exemplo as Reservas de Proteção ao Patrimônio Natural (RPPN), pertencentes a empresas mineradoras, e que ainda carecem de estudos ambientais integrados, importantes para o manejo adequado dessas áreas e para o fomento de novas pesquisas. Esta pesquisa teve como objetivo geral aprofundar o conhecimento acerca das relações entre solo e vegetação no QF e, nesse sentido, dois capítulos distintos foram desenvolvidos. No primeiro capítulo, foi feita a estratificação geoambiental da RPPN de Capivari II, na qual as unidades geoambientais foram descritas, mapeadas e identificadas, utilizando imagem Ikonos de alta resolução, mapa geológico em programa ArcGIS 10 e viagens de campo. No capítulo 2, objetivouse caracterizar e comparar a dinâmica térmica e hídrica do solo em área de canga e quartzito no QF. Para tal, foi realizado, durante o período de 14 meses, o monitoramento in situ da umidade e da temperatura do solo e da temperatura do ar em quatro ambientes distintos, a saber: Campo Rupestre sobre Canga (CC), Mata sobre Canga (MC), Campo Rupestre sobre Quartzito (CQ) e Mata sobre Quartzito (MQ). O monitoramento da umidade do solo foi baseado no método TDR (do inglês Time Domain Reflectometer), através do qual, por meio de calibração dos sensores em laboratório, valores de tempo de propagação do pulso eletromagnético detectado por sensores instalados no solo foram convertidos em valores de umidade gravimétrica. Perfis de solo representativos de cada ambiente amostrado, tanto na RPPN quanto nos sítios de monitoramento, foram descritos e classificados de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos e as amostras de solo coletadas foram submetidas às análises físicas e químicas de rotina do Departamento de Solos da UFV. A RPPN de Capivari II apresentou 10 unidades geoambientais distintas, em sua maioria representada por solos rasos, pobres, cascalhentos e vegetação campestre; os geoambientes com feições de vegetação florestais e arbustivas ficam restritas às áreas com maior umidade do solo, proporcionada pela profundidade do solo e posição na paisagem, ou às áreas protegidas contra a ação do fogo, devido à rochosidade/pedregosidade do solo. O mapeamento da área revelou também sua fragilidade ambiental, bem como mostrou o quanto é diversificada a paisagem no QF, mesmo em áreas de dimensões restritas. A caracterização da dinâmica térmica e hídrica mostrou a influência da temperatura, da umidade do solo e da profundidade sobre as fitofisionomias de vegetação de canga e quartzito, além da profundidade do solo. Os dados também revelaram a magnitude das variações de temperatura e umidade do solo, que denuncia condições ambientais extremas às quais estão submetidas a vegetação naturalmente adaptada aos ecossistemas rupestres do QF, além de permitir o entendimento mais detalhado da dinâmica pedoclimática destes ambientes. Este estudo mostrou que a utilização do equipamento TDR para a determinação da umidade do solo apresenta alguns desafios metodológicos, desde sua correta instalação no campo até a determinação da densidade do solo, necessária para a calibração dos sensores. Por fim, os estudos aqui detalhados ilustraram as estreitas relações existentes entre solo e vegetação no QF, uma região com notável fragilidade ambiental, ao mesmo tempo em que abrem novos caminhos para investigações mais detalhadas acerca dos mecanismos de adaptação das plantas, naturalmente adaptadas a estes ambientes.

The Iron Quadrangle (IQ) in Minas Gerais State is a mountainous region with rather peculiar ecosystems, conditioned by the heterogeneity of the landscape, composed of various geological substrates. The more resistant and prominent rocks in the landscape, such as quartzites and itabirites, support diverse rocky environments with high number of endemics. Despite the importance of ecosystems conservation, for many years the iron ore has been mined in IQ, removing the lateritic surface (canga) and the associated vegetation growing on it. However, the ecological studies of this peculiar vegetation are scarce and necessary to understand its environmental importance. The region posseses several IQ conservation units, such as the Private Natural Reserves (PNR), belonging to mining companies, requiring integrated environmental studies, needed for the appropriate management of these areas and promoting long-term ecological research. This project aimed to enhance the knowledge about the relationship between soil and vegetation in the IQ. For this purpose, two separate chapters were developed. In the first chapter, we made the geoenvironmental stratification of the PNR Capivari II, in which the geoenvironmental units were described, mapped and identified using high-resolution Ikonos image, geological map in ArcGIS 10 program and field campaings. In chapter 2, we characterized and compared the thermic and water dynamics of soils on canga and quartzite substrates, in IQ. For this purpose, we conducted for in situ monitoring of soil moisture, soil temperature and air temperature in four different environments for 14 months, namely: Rocky Field on Canga (CC), Forest on Canga (MC), Rocky Field on Quartzite (CQ) and Forest on Quartzite (MQ). The soil moisture monitoring method was based on the TDR (Time Domain Reflectometer), by means of calibration of sensors in laboratory, in which the propagation time of electromagnetic pulse detected by sensors installed in the soil were converted into gravimetric moisture values. Representative soil profiles at each environment sampled, both in the PNR as the monitoring sites were described and classified according to the Brazilian System of Soil Classification and soil samples were subjected to physical and chemical routine analysis at the Soil Science Department of UFV. The PNR Capivari II presented 10 different geoenvironmental units, mostly represented by shallow, rocky and nutrient-poor soils and grassy vegetation; geoenviroments with forest and shruby vegetation are restricted to areas with greater moisture, provided by soil depth and landscape position, or protected areas from the action of fire, due to the soil rockiness/stoniness. The mapping also revealed its environmental fragility, and showed how diverse is the landscape in IQ, even in areas of limited size. The thermic and hydric dynamic characterization showed the influence of temperature, soil moisture and depth on vegetation physiognomies in canga and quartzite. The data also revealed the magnitude of temperature and soil moisture variations, highlighting the extreme environmental conditions to which these plant comunities are subjected. Results allowed a deeper understanding of the pedoclimatic dynamics in these environments. The use of TDR equipment for the soil moisture determination presents some methodological challenges, like its correct installation on the field, as well as the soil density determination, required for sensors calibration. Finally, the studies illustrated the close relationship between soil and vegetation in IQ, a region with considerable environmental fragility, offering new challenges for further investigations on the adaptation mechanisms of plants that are naturally adapted to these environments.
Geoenviroments in PNR Capivari II and thermal and water monitoring in soils in canga and quartzite, Iron Quadrangle Minas Gerais
Keywords: Canga; Gradientes de solo e vegetação; Dinâmica físico-hídrica; Canga; Gradients of soil and vegetation; Physical and water dynamic; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO