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Volume 33, Nº 1 - Maio 2012

 

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Revista Recursos Hídricos
Volume 33, Número 1, Maio 2012

DOI: 10.5894/rh33n1-4
O texto deste artigo foi submetido para revisão e possível publicação em Março de 2012, tendo sido aceite pela Comissão de Editores Científicos Associados em Abril de 2012. Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 33, Nº 1, 47-59, Maio de 2012.

Perdas de nutrientes por escorrência superficial em três encostas florestais recentemente ardidas

Nutrient losses by overland flow at three recently burnt forested hillslopes

Ana Machado1, Isabel Nunes2, Mário Cerqueira3, Renata Pinto4, Martinho Martins5, Diana Patoilo6, Jacob Keizer7


1 - Mestre em Engenharia do Ambiente /// Bolseira de Investigação do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM) e do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro /// Mestre em Engenharia Civil
2 - PhD, Professora Auxiliar Convidada do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro e colaboradora do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM)
3 - PhD, Professor Auxiliar do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro e membro do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM)
4 - Mestre em Engenharia do Ambiente /// Bolseira de Investigação do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM) e do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro
5 - Mestre em Engenharia do Ambiente /// Bolseiro de Investigação do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM) e do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro
6 - PhD, Técnica Superior do Departamento de Ambiente e Ordenamento da Universidade de Aveiro
7 - PhD, Investigador Auxiliar do Centro de Estudos do Ambiente e do MAR (CESAM)


RESUMO: Numa área ardida do concelho de Sever do Vouga, foi estudada as perdas de quatro nutrientes (cálcio, magnésio, potássio, sódio) por escorrência superficial à escala de microparcela. Foram selecionadas três encostas queimadas, com dois tipos de floresta (plantações de eucalipto e pinheiro bravo) e dois tipos de geologia (granito e xisto). Foram analisadas amostras de escorrência referentes aos primeiros 6 meses após incêndio e, ainda, amostras de cinza e solo (camada de 0-2cm de profundidade). As concentrações de nutrientes foram determinadas por espectroscopia atómica.
As amostras de cinza apresentaram maiores concentrações de cálcio, enquanto as do solo apresentaram maiores concentrações de potássio. Porém, nem as amostras de cinza nem as amostras do solo revelaram diferenças relevantes entre as três encostas queimadas. O potássio também foi o elemento que registrou maiores perdas por escorrência em todas as encostas. Quanto às diferenças entre as encostas, o pinhal teve menores perdas que os dois eucaliptais, e o eucaliptal em xisto menores perdas que o eucaliptal em granito. Estas diferenças estavam sobretudo relacionadas com diferenças nas quantidades de escorrência superficial e não com diferenças nas concentrações dos nutrientes.

Palavras-chave: escorrência, erosão, incêndios florestais, nutrientes.

ABSTRACT: In a recently burnt area in the municipality of Sever do Vouga, north-central Portugal, the losses off four soil nutrients (potassium, calcium, sodium, magnesium) by overland flow were studied at the micro-plot scale. Three hillslope slopes were selected with two types of tree plantations (Eucalyptus Globulus and Maritime Pine) and two types of parent material (granite and schist). This study analyzed the overland flow samples collected during the first six months after the wildfire as well as samples of the ash layer and upper soil layer (0-2cm depth) collected immediately after the fire. The laboratory analysis of the samples involved digestion with acids and determination of nutrient concentrations by atomic spectroscopy.
Calcium attained the highest concentrations in the ash samples as opposed to potassium in the soil samples. Nutrient concentrations in neither ash nor soil samples differed markedly between the three hillslopes. Potassium was also the nutrient that revealed the highest losses by overland flow at all three sites. Nutrient losses were markedly lower for the pine than eucalypt slopes and for the eucalypt slope on schist than on granite. These differences were primarily due to differences in runoff amounts.

Keywords: erosion, nutrients, overland flow, forest wildfire.

 

APHA (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 20 ª ed. American Public Health Association, Washington D.C.

Costa, J. B. (2004). Caracterização e Constituição do Solo. 5ª ed. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, Portugal.

DRA-Centro (2002). Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Vouga, 1ª fase, Análise e diagnóstico da situação de referência. Análise biofísica, Anexos. Direcção Regional do Ambiente do Centro, Lisboa, Portugal. (disponível em http://www.arhcentro.pt/website/LinkClick.aspx?
fileticket=86UOh6WtK%2bY%3d&tabid=284
)

Direcção de Unidade de Defesa da Floresta (2011). Relatório anual de áreas ardidas e ocorrências em 2010. Autoridade Florestal Nacional. 5p., Lisboa, Portugal. (disponível em http://www.afn.min-agricultura.pt/portal/dudf/relatorios/resource/ficheiros/2010/relatorio-final-2010)

Ferreira, A. J. D., Coelho, C. O. A., Boulet, A. K. & Lopes, F. P. (2005). Temporal patterns of solute loss following wildfires in central Portugal. International Journal of Wildland Fire, Vol. 14, 401-412.

Ferreira, A. J. D., Silva, J. S., Coelho, C. O. A., Boulet, A. K. & Keizer, J. J. (2009). The Portuguese Experience in Managing Fire Effects. In: Robichaud P. & Cerdà A. (eds.) Fire Effects on soils and restoration strategies, pp. 401-424, Science Publishers, Enfield, U.S.A.
ISBN: 978-1-57808-526-2

Helvey, J. D., Tiedemann, A. R. & Anderson, T. D. (1985). Plant nutrient losses by soil erosion and mass movement after wildfire. Soil and Water Conservation,Vol. 40, 168-173.

Johnson, D., Murphy, J. D., Walker, R. F., Glass, D. W. & Miller, W. W. (2007). Wildfire effects on forest carbon and nutrient budgets. Ecological Engineering, Vol. 31, 183-192.

Keeley, J. E. (2009) Fire intensity, fire severity and burn severity: a brief review and suggested usage. International Journal of Wildland Fire, Vol. 18, 116-126.

Khanna P. K., Raison, R. J. & Falkiner, R. A. (1994). Chemical properties of ash derived from Eucalyptus litter and its effects on forest soils. Forest Ecology and Management, Vol. 66, 107-125.

Kutiel, P. & Naveh, Z. (1987). The effect of fire on nutrients in pine forest soil. Plant and Soil, Vol. 104, 269-274.

Malvar, M. C., Prats, S. A., Nunes, J. P. & Keizer, J. J. (2011). Post-fire overland flow generation and inter-rill erosion under simulated rainfall in two eucalypt stands in north-central Portugal. Environmental Research, Vol. 111, 222-236.

Neary, D. G., Ryan, K. C. & DeBano, L. F. (2005). Wildland fire in ecosystems: Effects of fire on soil and water. General Technical Report, vol. 4. Rocky Mountain Research Station, Forest Service, USDA, Fort Collins, Colorado. RMRS-GTR-42, Washington DC.

Nunes, L., Patrício, M. S., Tomé, J. & Tomé, M. (2010). Carbon stocks in Portuguese maritime pine stands. Forest Systems, Vol. 19(3), 434-448.

Ribeiro, C., Madeira, M. & Araújo, M. C. (2002). Decomposition and nutrient release from leaf litter of Eucalyptus globulus grown under different water and nutrient regimes. Forest Ecology and Management, Vol. 171, 31-41.

Soto, B. & Diaz-Fierros, F. (1993). Interactions between plant ash leachates and soil. International Journal of Wildland Fire, Vol. 3, 207-216.

SSS (Soil Survey Staff) (1975). Soil Taxonomy: A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys. U.S. Despartment of Agriculture, Washington, D.C.

Thomas, A. D., Walsh, R. P. D. & Shakesby, R. A. (1999). Nutrient losses in eroded sediment after fire in eucalyptus and pine forests in the wet Mediterranean environment of northern Portugal. Catena, Vol. 36, 283-302.

Thomas, A. D., Walsh, R. P. D. & Shakesby, R. A. (2000a). Post-fire forestry management and nutrient losses in eucalyptus and pine plantations, northern Portugal. Land Degradation & Development, Vol. 11, 257-271.

Thomas, A. D., Walsh, R. P. D. & Shakesby, R. A. (2000b). Solutes in overland flow following fire in eucalyptus and pine forests, northern Portugal. Hydrological Processes, Vol. 14, 971-985.

Trabaud, L. (1994). The effect of fire on nutrient losses and cycling in Quercus coccifera garrigue (southern France). Oecologia, Vol. 99, 379-386.

WRB (World References Base for soil resources), (2006). World Soil Resources Reports Nº. 103, 2ª ed. FAO, Rome.

Yildiz, O., Esen, D., Sarginci, M. & Toprak, B. (2010). Effects of forest fire on soil nutrients in Turkish pine (Pinus brutia, Ten) Ecosystems. Journal of Environmental Biology, Vol. 31, 11-13.

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