Mammal prevalence after the fire catastrophe in northeastern Pantanal, Brazil

Fire might occur under natural conditions in the Pantanal of Brazil; however, with climate change, severe periods of drought potentiated the devasting fires in 2020, resulting in substantial wildlife loss. Considering that mammal communities are strongly affected by fire and habitat alterations, the aim of this study was to evaluate possible differences in mammal diversity and the number of records before and one year after the fire in one region of the Pantanal of Mato Grosso, Brazil (Parque SESC Baía das Pedras - PSBP). The data collection was performed using camera trapping between 2015 and 2017 and 2021, together with visual field observations in PSBP. We observed that the mammal assemblage composition was similar before and one year after the fire. Four species were more or less frequent in burned areas than in unburned ones. Since the fire was controlled in this area, avoiding its total destruction, and the species that fled from the surrounding areas, which were completely burnt, might be using PSBP as a refuge while the vegetation recovers elsewhere. Therefore, the PSBP might have contributed to protecting mammal species after the fire and maintaining and conserving biodiversity on a regional scale in the Pantanal of Mato Grosso, Brazil.

Fire effects on Atlantic Forest sites from a composition, structure and functional perspective / Efeitos do fogo na Mata Atlântica por meio de uma abordagem de composição, estrutura e funcional

Recently, some portions of the Atlantic Forest biome have been suffering an increase in forest fires, possibly changing its vegetation cover, composition, structure and functioning. Understanding these changes is critical to evaluate the present and future response of tropical forests to fire. Thus, the purpose of our study was to evaluate how diversity, structure and functioning of tree communities differed between burned and unburned sites. Two unburned and two burned forest patches were selected for floristic and phytosociological surveys. Then, we calculated species richness, Shannon diversity index, tree density and basal area, Importance Value Index for trees in each site and we assessed community weighted mean of six functional traits (maximum tree height, wood density, leaf length, leaf deciduousness, shade tolerance and dispersal mode). Diversity, species richness, tree density and basal area were similar between sites. We found changes in floristic composition, but did not verified variations in functional traits. Results indicate that recovery may be fast and that pioneer and early secondary species are occupying post burned sites (nine years old). One-time anthropogenic, superficial and low intensity fires might disrupt advanced stages of succession and start again the dynamics of species substitution.

Recentemente, algumas regiões do bioma Mata Atlântica têm sofrido com um aumento de incêndios, possivelmente modificando sua cobertura vegetal, composição, estrutura e funcionalidade. Compreender essas mudanças é imprescindível para avaliar as respostas, no presente e futuro, das florestas tropicais ao fogo. Assim, o objetivo do nosso estudo foi avaliar como a diversidade, estrutura e funcionamento das comunidades arbóreas diferem entre áreas queimadas e não queimadas. Dois fragmentos queimados e dois fragmentos não queimados foram selecionados para os levantamentos florísticos e fitossociológicos. Depois, foram calculadas a riqueza de espécies, o Índice de diversidade de Shannon, densidade da árvore e área basal, Índice de valor de importância para as espécies em cada uma das áreas e avaliamos a média de seis características funcionais (altura máxima da árvore, densidade da madeira, comprimento da folha, deciduidade foliar, tolerância a sombra e síndrome de dispersão). Diversidade, riqueza, densidade e área basal foram similares entre as áreas analisadas. Nós encontramos mudanças na composição florística, mas não foram verificadas variações nas características funcionais. Os resultados indicam que a recuperação pode ser rápida e que espécies pioneiras e secundárias iniciais estão ocupando as áreas queimadas cerca de nove anos depois. Um único incêndio antrópico, superficial e de baixa intensidade, pode interromper estágios avançados de sucessão e iniciar a nova dinâmica de substituição de espécies.

Brasilia tapaculo (Scytalopus novacapitalis) seasonality and site occupancy in altitudinal riparian environments after non-natural burnings and feral pig invasion in Serra da Canastra National Park, Brazil / Sazonalidade do tapaculo-de-Brasília (Scytalopus novacapitalis) e ocupação de área em ambientes ripários de altitude após queimadas não naturais e invasão por javaporco no Parque Nacional da Serra da Canastra, Brasil

The Brasilia Tapaculo, Scytalopus novacapitalis Sick, 1958, is a rare, geographically restricted, and endangered bird species that inhabits riparian vegetation of Cerrado, mainly Gallery Forests. In Serra da Canastra National Park, southeastern Brazil, wetlands are under threat due to frequent non-natural burnings and invasion by feral pigs, Sus scrofa, Linnaeus, 1758. We aimed to evaluate the possible effects of seasonal variations on S. novacapitalis records in undisturbed habitats and answer questions about how fire and feral pigs may affect site occupancy of the species. Transects alongside riparian environments were used to survey n=21 sites, totalizing 7.5 Km, from 2014 to 2019. Results indicated the season influenced both, spontaneous records and induced encounters by playback method, which were more abundant in breeding period, from early spring to summer. The use of playback significantly increased the amount of records in all seasons. The probability of site occupancy in all studied area was higher in late spring (=0.91) and lower in autumn (=0.73). In burned sites (n=8), the first post-fire month showed the lowest probability of occupancy, but there was a rapid recovery in 2nd month and stabilization similar to control area from the 3rd month ahead. After sites (n=11) were invaded by feral pigs, the estimation of site occupancy indicated a slight drop in first two months, but after the 3rd month of invasion the decreasing pattern enhanced the discrepancy with undisturbed areas. It is important to keep monitoring S. novacapitalis population and their threats, to subsidize management actions, especially to avoid frequently unusual burnings in riparian forests, and to block the access of feral pigs to wetlands.(AU)

O tapaculo-de-Brasília, Scytalopus novacapitalis, Sick 1958, é uma espécie de ave rara, geograficamente restrita e ameaçada de extinção que habita vegetação ripária do Cerrado, principalmente matas de galeria. No Parque Nacional da Serra da Canastra, sudeste do Brasil, áreas úmidas estão ameaçadas devido a frequentes queimadas não naturais e a invasão por javaporco, Sus scrofa Linnaeus, 1758. Avaliamos os possíveis efeitos da sazonalidade na quantidade de registros de S. novacapitalis em habitats sem perturbação e buscamos responder questões sobre como o fogo e a invasão por javaporco pode afetar a ocupação de área pela ave. Transecções paralelas aos ambientes ripários foram usadas para amostrar n=21 áreas, totalizando 7,5 km, de 2014 a 2019. Os resultados indicaram que a estação do ano influenciou na quantidade de registros espontâneos e de registros induzidos por playback, os quais foram mais abundantes durante o período reprodutivo. O uso de playback aumentou significativamente a quantidade de registros em todas as estações. A probabilidade de ocupação considerando toda área de estudo foi maior no fim da primavera (=0,91) e menor no outono (=0,73). Em áreas queimadas (n=8 trechos), o primeiro mês após o fogo apresentou a menor probabilidade de ocupação, mas houve uma rápida recuperação no 2º mês, e estabilização similar na área controle a partir do 3º mês. Após n=11 trechos terem sido invadidos por javaporcos, a estimativa de ocupação de área indicou pequena queda nos dois primeiros meses, mas a partir do 3º mês, o padrão de decréscimo ampliou a discrepância com áreas não perturbadas. É importante continuar monitorando a população de S. novacapitalis e suas ameaças, para subsidiar ações de manejo, principalmente para evitar queimadas não naturais frequentes nas florestas ripárias e bloquear o acesso de javaporcos às áreas úmidas.(AU)

Brasilia tapaculo (Scytalopus novacapitalis) seasonality and site occupancy in altitudinal riparian environments after non-natural burnings and feral pig invasion in Serra da Canastra National Park, Brazil / Sazonalidade do Tapaculo-de-Brasília (Scytalopus novacapitalis) e ocupação de área em ambientes ripários de altitude após queimadas não naturais e invasão por javaporco no Parque Nacional da Serra da Canastra, Brasil

The Brasilia Tapaculo, Scytalopus novacapitalis Sick, 1958, is a rare, geographically restricted, and endangered bird species that inhabits riparian vegetation of Cerrado, mainly Gallery Forests. In Serra da Canastra National Park, southeastern Brazil, wetlands are under threat due to frequent non-natural burnings and invasion by feral pigs, Sus scrofa, Linnaeus, 1758. We aimed to evaluate the possible effects of seasonal variations on S. novacapitalis records in undisturbed habitats and answer questions about how fire and feral pigs may affect site occupancy of the species. Transects alongside riparian environments were used to survey n=21 sites, totalizing 7.5 Km, from 2014 to 2019. Results indicated the season influenced both, spontaneous records and induced encounters by playback method, which were more abundant in breeding period, from early spring to summer. The use of playback significantly increased the amount of records in all seasons. The probability of site occupancy in all studied area was higher in late spring (ψ=0.91) and lower in autumn (ψ=0.73). In burned sites (n=8), the first post-fire month showed the lowest probability of occupancy, but there was a rapid recovery in 2nd month and stabilization similar to control area from the 3rd month ahead. After sites (n=11) were invaded by feral pigs, the estimation of site occupancy indicated a slight drop in first two months, but after the 3rd month of invasion the decreasing pattern enhanced the discrepancy with undisturbed areas. It is important to keep monitoring S. novacapitalis population and their threats, to subsidize management actions, especially to avoid frequently unusual burnings in riparian forests, and to block the access of feral pigs to wetlands.

O tapaculo-de-Brasília, Scytalopus novacapitalis, Sick 1958, é uma espécie de ave rara, geograficamente restrita e ameaçada de extinção que habita vegetação ripária do Cerrado, principalmente matas de galeria. No Parque Nacional da Serra da Canastra, sudeste do Brasil, áreas úmidas estão ameaçadas devido a frequentes queimadas não naturais e a invasão por javaporco, Sus scrofa Linnaeus, 1758. Avaliamos os possíveis efeitos da sazonalidade na quantidade de registros de S. novacapitalis em habitats sem perturbação e buscamos responder questões sobre como o fogo e a invasão por javaporco pode afetar a ocupação de área pela ave. Transecções paralelas aos ambientes ripários foram usadas para amostrar n=21 áreas, totalizando 7,5 km, de 2014 a 2019. Os resultados indicaram que a estação do ano influenciou na quantidade de registros espontâneos e de registros induzidos por playback, os quais foram mais abundantes durante o período reprodutivo. O uso de playback aumentou significativamente a quantidade de registros em todas as estações. A probabilidade de ocupação considerando toda área de estudo foi maior no fim da primavera (ψ=0,91) e menor no outono (ψ=0,73). Em áreas queimadas (n=8 trechos), o primeiro mês após o fogo apresentou a menor probabilidade de ocupação, mas houve uma rápida recuperação no 2º mês, e estabilização similar na área controle a partir do 3º mês. Após n=11 trechos terem sido invadidos por javaporcos, a estimativa de ocupação de área indicou pequena queda nos dois primeiros meses, mas a partir do 3º mês, o padrão de decréscimo ampliou a discrepância com áreas não perturbadas. É importante continuar monitorando a população de S. novacapitalis e suas ameaças, para subsidiar ações de manejo, principalmente para evitar queimadas não naturais frequentes nas florestas ripárias e bloquear o acesso de javaporcos às áreas úmidas.

Área de vida de Cistothorus platensis (Aves: Troglodytidae) no Cerrado brasileiro

ABSTRACT The Sedge Wren Cistothorus platensis (Latham, 1790) is a widely distributed bird species, occurring in natural grasslands through the American continent. Most knowledge on its biology has been obtained in temperate regions, and no information on its home range in tropical grasslands is available. The goal of this study was to examine the home ranges of Sedge Wrens at the Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, central Cerrado, Brazil. Fourteen banded males were studied in a patch of shrubby grassland (campo sujo) between February and December 2008. The mean size of home ranges of five males monitored during the whole period was 6.10 ± 2.09 ha (Minimum Convex Polygon) and 4.57 ± 1.92 ha (Kernel 95%). Home ranges were larger in the dry season (non-breeding period) than in the rainy season (that encompassed both the breeding and non-breeding periods). The overlap between home ranges of neighboring males was small. Sedge Wrens did not establish home ranges on recently burned grasslands. Five banded males were recorded during the entire study period, suggesting the existence of resident individuals. Nine of the 14 males did not persist in the same site throughout the year. There was no evidence of polygyny, as only lone birds or pairs were detected. Our study indicates that Sedge Wrens inhabiting grasslands of the Cerrado are monogamous and have larger home ranges than in temperate regions.

RESUMO A corruíra-do-campo Cistothorus platensis (Latham, 1790) apresenta ampla distribuição geográfica, ocorrendo ao longo de todo o continente americano. Informações sobre sua biologia têm sido obtidas principalmente em regiões temperadas, e o conhecimento sobre suas áreas de vida em campos tropicais é inexistente. O objetivo deste trabalho foi estudar as áreas de vida de C. platensis no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, Cerrado do Brasil central. Quatorze machos foram anilhados em um campo sujo e cinco deles puderam ser acompanhados continuamente entre fevereiro e dezembro de 2008. O tamanho médio das áreas de vida (n = 5) foi de 6,10 ± 2,09 ha (Mínimo Polígono Convexo) e 4,57 ± 1,92 ha (Kernel 95%) e variaram significativamente entre as estações estudadas. As áreas de vida foram maiores na estação seca (período não-reprodutivo) do que na estação chuvosa (que abrangeu os períodos reprodutivo e não-reprodutivo). Houve baixa sobreposição entre áreas de machos vizinhos. As aves estudadas não estabeleceram áreas de vida em trechos de campo recentemente queimados. Alguns indivíduos foram registrados durante todo o período do estudo, sendo assim considerados residentes. Entretanto, nove dos 14 machos não persistiram no local. Não houve evidência de poliginia, uma vez que somente casais ou aves solitárias foram registradas. Este estudo indica que C. platensis habitando campos naturais no Cerrado são monogâmicos e têm áreas de vida maiores do que em regiões temperadas.

Brasilia tapaculo (Scytalopus novacapitalis) seasonality and site occupancy in altitudinal riparian environments after non-natural burnings and feral pig invasion in Serra da Canastra National Park, Brazil

Abstract The Brasilia Tapaculo, Scytalopus novacapitalis Sick, 1958, is a rare, geographically restricted, and endangered bird species that inhabits riparian vegetation of Cerrado, mainly Gallery Forests. In Serra da Canastra National Park, southeastern Brazil, wetlands are under threat due to frequent non-natural burnings and invasion by feral pigs, Sus scrofa, Linnaeus, 1758. We aimed to evaluate the possible effects of seasonal variations on S. novacapitalis records in undisturbed habitats and answer questions about how fire and feral pigs may affect site occupancy of the species. Transects alongside riparian environments were used to survey n=21 sites, totalizing 7.5 Km, from 2014 to 2019. Results indicated the season influenced both, spontaneous records and induced encounters by playback method, which were more abundant in breeding period, from early spring to summer. The use of playback significantly increased the amount of records in all seasons. The probability of site occupancy in all studied area was higher in late spring (=0.91) and lower in autumn (=0.73). In burned sites (n=8), the first post-fire month showed the lowest probability of occupancy, but there was a rapid recovery in 2nd month and stabilization similar to control area from the 3rd month ahead. After sites (n=11) were invaded by feral pigs, the estimation of site occupancy indicated a slight drop in first two months, but after the 3rd month of invasion the decreasing pattern enhanced the discrepancy with undisturbed areas. It is important to keep monitoring S. novacapitalis population and their threats, to subsidize management actions, especially to avoid frequently unusual burnings in riparian forests, and to block the access of feral pigs to wetlands.

Resumo O tapaculo-de-Brasília, Scytalopus novacapitalis, Sick 1958, é uma espécie de ave rara, geograficamente restrita e ameaçada de extinção que habita vegetação ripária do Cerrado, principalmente matas de galeria. No Parque Nacional da Serra da Canastra, sudeste do Brasil, áreas úmidas estão ameaçadas devido a frequentes queimadas não naturais e a invasão por javaporco, Sus scrofa Linnaeus, 1758. Avaliamos os possíveis efeitos da sazonalidade na quantidade de registros de S. novacapitalis em habitats sem perturbação e buscamos responder questões sobre como o fogo e a invasão por javaporco pode afetar a ocupação de área pela ave. Transecções paralelas aos ambientes ripários foram usadas para amostrar n=21 áreas, totalizando 7,5 km, de 2014 a 2019. Os resultados indicaram que a estação do ano influenciou na quantidade de registros espontâneos e de registros induzidos por playback, os quais foram mais abundantes durante o período reprodutivo. O uso de playback aumentou significativamente a quantidade de registros em todas as estações. A probabilidade de ocupação considerando toda área de estudo foi maior no fim da primavera (=0,91) e menor no outono (=0,73). Em áreas queimadas (n=8 trechos), o primeiro mês após o fogo apresentou a menor probabilidade de ocupação, mas houve uma rápida recuperação no 2º mês, e estabilização similar na área controle a partir do 3º mês. Após n=11 trechos terem sido invadidos por javaporcos, a estimativa de ocupação de área indicou pequena queda nos dois primeiros meses, mas a partir do 3º mês, o padrão de decréscimo ampliou a discrepância com áreas não perturbadas. É importante continuar monitorando a população de S. novacapitalis e suas ameaças, para subsidiar ações de manejo, principalmente para evitar queimadas não naturais frequentes nas florestas ripárias e bloquear o acesso de javaporcos às áreas úmidas.

Área de vida de Cistothorus platensis (Aves: Troglodytidae) no Cerrado brasileiro

The Sedge Wren Cistothorus platensis (Latham, 1790) is a widely distributed bird species, occurring in natural grasslands through the American continent. Most knowledge on its biology has been obtained in temperate regions, and no information on its home range in tropical grasslands is available. The goal of this study was to examine the home ranges of Sedge Wrens at the Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, central Cerrado, Brazil. Fourteen banded males were studied in a patch of shrubby grassland (campo sujo) between February and December 2008. The mean size of home ranges of five males monitored during the whole period was 6.10 ± 2.09 ha (Minimum Convex Polygon) and 4.57 ± 1.92 ha (Kernel 95%). Home ranges were larger in the dry season (non-breeding period) than in the rainy season (that encompassed both the breeding and non-breeding periods). The overlap between home ranges of neighboring males was small. Sedge Wrens did not establish home ranges on recently burned grasslands. Five banded males were recorded during the entire study period, suggesting the existence of resident individuals. Nine of the 14 males did not persist in the same site throughout the year. There was no evidence of polygyny, as only lone birds or pairs were detected. Our study indicates that Sedge Wrens inhabiting grasslands of the Cerrado are monogamous and have larger home ranges than in temperate regions.(AU)

A corruíra-do-campo Cistothorus platensis (Latham, 1790) apresenta ampla distribuição geográfica, ocorrendo ao longo de todo o continente americano. Informações sobre sua biologia têm sido obtidas principalmente em regiões temperadas, e o conhecimento sobre suas áreas de vida em campos tropicais é inexistente. O objetivo deste trabalho foi estudar as áreas de vida de C. platensis no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, Cerrado do Brasil central. Quatorze machos foram anilhados em um campo sujo e cinco deles puderam ser acompanhados continuamente entre fevereiro e dezembro de 2008. O tamanho médio das áreas de vida (n = 5) foi de 6,10 ± 2,09 ha (Mínimo Polígono Convexo) e 4,57 ± 1,92 ha (Kernel 95%) e variaram significativamente entre as estações estudadas. As áreas de vida foram maiores na estação seca (período não-reprodutivo) do que na estação chuvosa (que abrangeu os períodos reprodutivo e não-reprodutivo). Houve baixa sobreposição entre áreas de machos vizinhos. As aves estudadas não estabeleceram áreas de vida em trechos de campo recentemente queimados. Alguns indivíduos foram registrados durante todo o período do estudo, sendo assim considerados residentes. Entretanto, nove dos 14 machos não persistiram no local. Não houve evidência de poliginia, uma vez que somente casais ou aves solitárias foram registradas. Este estudo indica que C. platensis habitando campos naturais no Cerrado são monogâmicos e têm áreas de vida maiores do que em regiões temperadas.(AU)

Área de vida de Cistothorus platensis (Aves: Troglodytidae) no Cerrado brasileiro

The Sedge Wren Cistothorus platensis (Latham, 1790) is a widely distributed bird species, occurring in natural grasslands through the American continent. Most knowledge on its biology has been obtained in temperate regions, and no information on its home range in tropical grasslands is available. The goal of this study was to examine the home ranges of Sedge Wrens at the Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, central Cerrado, Brazil. Fourteen banded males were studied in a patch of shrubby grassland (campo sujo) between February and December 2008. The mean size of home ranges of five males monitored during the whole period was 6.10 ± 2.09 ha (Minimum Convex Polygon) and 4.57 ± 1.92 ha (Kernel 95%). Home ranges were larger in the dry season (non-breeding period) than in the rainy season (that encompassed both the breeding and non-breeding periods). The overlap between home ranges of neighboring males was small. Sedge Wrens did not establish home ranges on recently burned grasslands. Five banded males were recorded during the entire study period, suggesting the existence of resident individuals. Nine of the 14 males did not persist in the same site throughout the year. There was no evidence of polygyny, as only lone birds or pairs were detected. Our study indicates that Sedge Wrens inhabiting grasslands of the Cerrado are monogamous and have larger home ranges than in temperate regions.

A corruíra-do-campo Cistothorus platensis (Latham, 1790) apresenta ampla distribuição geográfica, ocorrendo ao longo de todo o continente americano. Informações sobre sua biologia têm sido obtidas principalmente em regiões temperadas, e o conhecimento sobre suas áreas de vida em campos tropicais é inexistente. O objetivo deste trabalho foi estudar as áreas de vida de C. platensis no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, Cerrado do Brasil central. Quatorze machos foram anilhados em um campo sujo e cinco deles puderam ser acompanhados continuamente entre fevereiro e dezembro de 2008. O tamanho médio das áreas de vida (n = 5) foi de 6,10 ± 2,09 ha (Mínimo Polígono Convexo) e 4,57 ± 1,92 ha (Kernel 95%) e variaram significativamente entre as estações estudadas. As áreas de vida foram maiores na estação seca (período não-reprodutivo) do que na estação chuvosa (que abrangeu os períodos reprodutivo e não-reprodutivo). Houve baixa sobreposição entre áreas de machos vizinhos. As aves estudadas não estabeleceram áreas de vida em trechos de campo recentemente queimados. Alguns indivíduos foram registrados durante todo o período do estudo, sendo assim considerados residentes. Entretanto, nove dos 14 machos não persistiram no local. Não houve evidência de poliginia, uma vez que somente casais ou aves solitárias foram registradas. Este estudo indica que C. platensis habitando campos naturais no Cerrado são monogâmicos e têm áreas de vida maiores do que em regiões temperadas.

Herbaceous biomass yield in the saline soils during the dry and rainy seasons in the municipality of Pentecoste, CE, Brazil / Rendimento da biomassa herbácea em solos salinos nas estações seca e chuvosa no município de Pentecoste, CE, Brasil

This study was an endeavor undertaken to assess the biomass yield of the species that are native to a particular region characterized by saline soil, in the Irrigated Perimeter Curu-Pentecoste, in the municipality of Pentecoste-CE, corresponding to the qualities of moisture, pH and electrical conductivity (EC) of the soil. The experiment was conducted in six areas, with area 1, the one nearest to the collecting drain, the end having the highest salinity and area 6, the one furthest away from the collecting drain, the end with the lowest salinity. The factorial design with the 2 x 6 scheme was adopted, in which the first and second factors referred, respectively, to the seasons (drought and rain collection) and collection areas. In each area, eight permanent 5 x 5 m plots were demarcated, which included 8 repetitions per treatment. Within each permanent plot the quantity of forage was gathered within an area of 0.25 x 0.25 m. Soil samples were taken from a depth of 0-20 cm, and the EC, pH and soil moisture were determined. The phytomass was oven dried, after which the water content and yield were recorded. Three subsamples per area were burned in a muffle furnace to determine the percentage of ash content. The resultant high pH and EC values, typical of arid soils and related to the significantly low humidity, can cause harm to most of the crops cultivated in the Northeast of Brazil. However, the biomass yield was substantial, indicating that the species occurring there possessed adaptive mechanisms to enable them to tolerate the conditions of saline soil and water stresses prevalent there.(AU)

O objetivo do trabalho foi avaliar o rendimento de biomassa vegetal de espécies presentes naturalmente em uma área com o solo salinizado no perímetro irrigado Curu-Pentecoste, no município de Pentecoste, CE, correlacionando com os atributos umidade, pH e condutividade elétrica (CE) do solo. O experimento foi realizado em 6 áreas, sendo a área 1 mais próxima do dreno coletor o extremo mais salinizado, e a área 6 mais distante do dreno coletor, o extremo menos salinizado. Utilizamos do delineamento fatorial no esquema 2 x 6, com primeiro fator referente às estações de coleta (seca e chuva), e o segundo relativo às áreas. Foram marcadas em cada uma das áreas 8 parcelas permanentes de 5 x 5m e em cada parcela permanente foram realizadas coletas da porção forrageira dentro de um quadrado de 0,25 x 0,25 m. Amostras de solo de 0-20 cm de profundidade foram coletadas para a obtenção da CE, do pH e da umidade do solo. A fitomassa foi secada em estufa, onde foram mensurados o seu conteúdo de água e biomassa seca. Três subamostras por área foram queimadas em mufla para a obtenção do seu conteúdo de cinzas. O pH e CE elevados do solo mostraram características típicas de solos de clima árido, que associados a uma significante diminuição da umidade desse, podem causar prejuízos na maioria dos cultivos no Nordeste brasileiro. Entretanto, o rendimento de biomassa foi elevado, o que demonstra que as espécies ali presentes possuem mecanismos adaptativos para tolerância aos estresses salino e hídrico.(AU)

Prediction of soil CO2 flux in sugarcane management systems using the Random Forest approach

ABSTRACT: The Random Forest algorithm is a data mining technique used for classifying attributes in order of importance to explain the variation in an attribute-target, as soil CO2 flux. This study aimed to identify prediction of soil CO2 flux variables in management systems of sugarcane through the machine-learning algorithm called Random Forest. Two different management areas of sugarcane in the state of São Paulo, Brazil, were selected: burned and green. In each area, we assembled a sampling grid with 81 georeferenced points to assess soil CO2 flux through automated portable soil gas chamber with measuring spectroscopy in the infrared during the dry season of 2011 and the rainy season of 2012. In addition, we sampled the soil to evaluate physical, chemical, and microbiological attributes. For data interpretation, we used the Random Forest algorithm, based on the combination of predicted decision trees (machine learning algorithms) in which every tree depends on the values of a random vector sampled independently with the same distribution to all the trees of the forest. The results indicated that clay content in the soil was the most important attribute to explain the CO2 flux in the areas studied during the evaluated period. The use of the Random Forest algorithm originated a model with a good fit (R2 = 0.80) for predicted and observed values.

Prediction of soil CO2 flux in sugarcane management systems using the Random Forest approach

ABSTRACT: The Random Forest algorithm is a data mining technique used for classifying attributes in order of importance to explain the variation in an attribute-target, as soil CO2 flux. This study aimed to identify prediction of soil CO2 flux variables in management systems of sugarcane through the machine-learning algorithm called Random Forest. Two different management areas of sugarcane in the state of São Paulo, Brazil, were selected: burned and green. In each area, we assembled a sampling grid with 81 georeferenced points to assess soil CO2 flux through automated portable soil gas chamber with measuring spectroscopy in the infrared during the dry season of 2011 and the rainy season of 2012. In addition, we sampled the soil to evaluate physical, chemical, and microbiological attributes. For data interpretation, we used the Random Forest algorithm, based on the combination of predicted decision trees (machine learning algorithms) in which every tree depends on the values of a random vector sampled independently with the same distribution to all the trees of the forest. The results indicated that clay content in the soil was the most important attribute to explain the CO2 flux in the areas studied during the evaluated period. The use of the Random Forest algorithm originated a model with a good fit (R2 = 0.80) for predicted and observed values.

Prediction of soil CO2 flux in sugarcane management systems using the Random Forest approach

The Random Forest algorithm is a data mining technique used for classifying attributes in order of importance to explain the variation in an attribute-target, as soil CO2 flux. This study aimed to identify prediction of soil CO2 flux variables in management systems of sugarcane through the machine-learning algorithm called Random Forest. Two different management areas of sugarcane in the state of São Paulo, Brazil, were selected: burned and green. In each area, we assembled a sampling grid with 81 georeferenced points to assess soil CO2 flux through automated portable soil gas chamber with measuring spectroscopy in the infrared during the dry season of 2011 and the rainy season of 2012. In addition, we sampled the soil to evaluate physical, chemical, and microbiological attributes. For data interpretation, we used the Random Forest algorithm, based on the combination of predicted decision trees (machine learning algorithms) in which every tree depends on the values of a random vector sampled independently with the same distribution to all the trees of the forest. The results indicated that clay content in the soil was the most important attribute to explain the CO2 flux in the areas studied during the evaluated period. The use of the Random Forest algorithm originated a model with a good fit (R2 = 0.80) for predicted and observed values.(AU)

Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the babassu palm (Attalea speciosa) in the eastern periphery of Amazonia, Brazil / Fungos micorrízicos arbusculares associados com a palmeira babaçu (Attalea speciosa) na periferia leste da Amazônia, Brasil

Babassu, Attalea speciosa (Arecaceae) is a ruderal palm native to Amazonia, which turned dominant in frequently burned lands throughout the arc of deforestation and other degraded lands, in extreme cases attaining complete dominance. This study investigated arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) as one possible explanation for the outstanding ecological success of this exceptional palm. We explored the relationships between the babassu palm and native arbuscular mycorrhizal fungi and babassu effects on the AMF richness and mycorrhizal inoculum potential (MIP) in the eastern periphery of Amazonia. For this purpose, we sampled topsoil (0-20 cm) at the onset of the rainy season from a 5-year-old secondary forest regrowth (SEC) area with three levels of babassu dominance (sites with 10, 50 and 70% babassu biomass shares), and at three distances (0, 2.5 and 4 m) from isolated babassu patches within a degraded pasture (PAS), both with five replications per treatment. Glomerospore density varied from 100 to 302 per gram of soil, 56% higher in SEC than PAS. We identified a total of 16 AMF species, with dominance of Acaulospora (six species) followed by Glomus (three species). AMF richness increased with babassu dominance in SEC sites, and reduced with distance from babassu patches within the PAS. The colonization rate of babassu roots was higher in SEC than in PAS, whereas MIP was similar in both areas and without treatment differences. Our study points to strong mycorrhizal association of the babassu palm as a potential mechanism for its outstanding ecological success in degraded lands.

Babaçu, Attalea speciosa (Arecaceae) é uma palmeira ruderal nativa da Amazônia, dominante em terras frequentemente queimadas ao longo do arco de desmatamento e outras áreas degradadas, em casos extremos atingindo domínio completo. Este estudo investigou os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) como possível explicação do sucesso ecológico desta palmeira. Nós exploramos as relações entre o babaçu e glomerosporos, efeitos do babaçu na riqueza destes fungos e o potencial do inóculo micorrízico (PIM) na periferia oriental da Amazônia. Amostras de solo (0-20 cm) foram coletadas no início da estação chuvosa em uma área de floresta secundária (SEC) de cinco anos de idade e três níveis de dominância do babaçu (10, 50 e 70% de biomassa de babaçu) e a três distâncias (0; 2,5 e 4 m) de ilhas de babaçu isoladas em uma pastagem degradada (PAS), ambas com cinco repetições por tratamento. A densidade de esporos de FMA variou de 100 a 302 por grama de solo, sendo 56% maior em SEC do que em PAS. Dezesseis espécies de FMA foram identificadas, com predominância de Acaulospora (seis espécies) seguidos do gênero Glomus (três espécies). A riqueza destes fungos aumentou com o domínio da palmeira em SEC e reduziu com a distância das ilhas de babaçu em PAS. A taxa de colonização das raízes de babaçu foi superior nas áreas de SEC enquanto o PIM não apresentou diferenças entre os tratamentos. Nosso estudo aponta a uma forte associação micorrhízica da palmeira babaçu, um possível mecanismo central no seu sucesso ecológico em áreas degradadas.

Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the babassu palm (Attalea speciosa) in the eastern periphery of Amazonia, Brazil / Fungos micorrízicos arbusculares associados com a palmeira babaçu (Attalea speciosa) na periferia leste da Amazônia, Brasil

Babassu, Attalea speciosa (Arecaceae) is a ruderal palm native to Amazonia, which turned dominant in frequently burned lands throughout the arc of deforestation and other degraded lands, in extreme cases attaining complete dominance. This study investigated arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) as one possible explanation for the outstanding ecological success of this exceptional palm. We explored the relationships between the babassu palm and native arbuscular mycorrhizal fungi and babassu effects on the AMF richness and mycorrhizal inoculum potential (MIP) in the eastern periphery of Amazonia. For this purpose, we sampled topsoil (0-20 cm) at the onset of the rainy season from a 5-year-old secondary forest regrowth (SEC) area with three levels of babassu dominance (sites with 10, 50 and 70% babassu biomass shares), and at three distances (0, 2.5 and 4 m) from isolated babassu patches within a degraded pasture (PAS), both with five replications per treatment. Glomerospore density varied from 100 to 302 per gram of soil, 56% higher in SEC than PAS. We identified a total of 16 AMF species, with dominance of Acaulospora (six species) followed by Glomus (three species). AMF richness increased with babassu dominance in SEC sites, and reduced with distance from babassu patches within the PAS. The colonization rate of babassu roots was higher in SEC than in PAS, whereas MIP was similar in both areas and without treatment differences. Our study points to strong mycorrhizal association of the babassu palm as a potential mechanism for its outstanding ecological success in degraded lands.(AU)

Babaçu, Attalea speciosa (Arecaceae) é uma palmeira ruderal nativa da Amazônia, dominante em terras frequentemente queimadas ao longo do arco de desmatamento e outras áreas degradadas, em casos extremos atingindo domínio completo. Este estudo investigou os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) como possível explicação do sucesso ecológico desta palmeira. Nós exploramos as relações entre o babaçu e glomerosporos, efeitos do babaçu na riqueza destes fungos e o potencial do inóculo micorrízico (PIM) na periferia oriental da Amazônia. Amostras de solo (0-20 cm) foram coletadas no início da estação chuvosa em uma área de floresta secundária (SEC) de cinco anos de idade e três níveis de dominância do babaçu (10, 50 e 70% de biomassa de babaçu) e a três distâncias (0; 2,5 e 4 m) de ilhas de babaçu isoladas em uma pastagem degradada (PAS), ambas com cinco repetições por tratamento. A densidade de esporos de FMA variou de 100 a 302 por grama de solo, sendo 56% maior em SEC do que em PAS. Dezesseis espécies de FMA foram identificadas, com predominância de Acaulospora (seis espécies) seguidos do gênero Glomus (três espécies). A riqueza destes fungos aumentou com o domínio da palmeira em SEC e reduziu com a distância das ilhas de babaçu em PAS. A taxa de colonização das raízes de babaçu foi superior nas áreas de SEC enquanto o PIM não apresentou diferenças entre os tratamentos. Nosso estudo aponta a uma forte associação micorrhízica da palmeira babaçu, um possível mecanismo central no seu sucesso ecológico em áreas degradadas.(AU)

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...

Study of soil physical properties and water infiltration rates in different types of land use / Estudo dos atributos físicos do solo e taxas de infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra

Studying the changes in soil properties caused by different land uses allows measures to be adopted that will reduce the risk of future negative effects. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and quantify water infiltration for different types of land use in the Santa Catarina Plateau of southern Brazil. The research was conducted on a 1,200 ha rural property. The land use types selected were natural forest (NF), planted pine (PP), crop-livestock integration (CLI), and burned natural rangeland (BR). A sample survey was carried out in nine different areas for each land use. Samples were collected from four soil layers and the soil bulk density (Bd), total porosity (Tp), and macropore (Ma), micropore (Mi), and biopore (Bio) volumes were measured. Water infiltration tests were performed to obtain the initial (ii) and final (fi) water infiltration rates into the soil, and the total amount of water that had infiltrated the soil (Ti). In NF, Bd was lower and Tp was higher than in other types of land use. The forest vegetation (NF and PP) had higher Ma and Bio volumes in the superficial layers of the soil. Water infiltration was markedly different between land use types. The NF had the highest ii, fi, and Ti values followed by PP, whereas the CLI and BR areas had drastically lower infiltration parameters with BR having the lowest values...(AU)

O estudo das modificações nos atributos do solo provocadas pela forma de utilização das terras possibilita a adoção de medidas que reduzam riscos de futuros impactos. A pesquisa teve por objetivos quantificar atributos físicos do solo e a infiltração de água em diferentes modalidades de uso da terra no Planalto Sul Catarinense. O estudo foi conduzido em propriedade rural de 1.200 ha, onde foram selecionadas áreas sob floresta natural (FN), plantio de pinus (PP), integração lavoura-pecuária (ILP) e campo natural pastejado e submetido à queima (CN). Para isso, realizou-se levantamento amostral em nove glebas distintas para cada tipo de uso. Foram coletadas amostras de solo em quatro camadas para determinação da densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporos (Ma), microporos (Mi) e bioporos (Bio). Testes de infiltração de água no solo foram realizados para obtenção das taxas de infiltração inicial (ii) e final (if) e da lâmina total infiltrada (It). Na FN a Ds é menor e a Pt maior do que nos demais tipos de uso da terra. A vegetação florestal (FN e PP) se destaca com maiores Ma e Bio nas camadas superficiais do solo. A infiltração de água apresenta diferenças acentuadas entre os tipos de uso. A FN tem maiores valores de ii, if e It, seguida pelo PP, enquanto CN e ILP tem redução drástica nos parâmetros de infiltração, com menores valores no CN...(AU)

High fire temperature changes soil aggregate stability in slash-and-burn agricultural systems

Fire is a key controlling factor in ecosystem dynamics worldwide, especially, in tropical areas under slash-and-burn agricultural systems. Farmers use fire as a tool to clean the land, and benefit from nutrient enrichment from ash-soil heating. However, fire can cause some detrimental effects on soil systems, such as organic carbon depletion, increased soil erodibility, and changes to aggregate stability. In this study, an experimental fire was applied to a plot of land following the local traditional practice of slash-and-burn. The fire temperature was monitored in the field, and its effect on soil aggregate stability was assessed. The fire temperature on soil surface was measured in four trenches, and it ranged from 355 to 660 ºC (average 484 ± 142 ºC). The fire temperature did not affect soil organic matter content. However, aggregate stability increased by 10 % in comparison to unburned soil. Moreover, the geometric mean diameter of burned soil was 20 % higher than that of unburned soil. In conclusion, high fire temperature changes soil aggregate stability in slash-and-burn agricultural systems.

High fire temperature changes soil aggregate stability in slash-and-burn agricultural systems

Fire is a key controlling factor in ecosystem dynamics worldwide, especially, in tropical areas under slash-and-burn agricultural systems. Farmers use fire as a tool to clean the land, and benefit from nutrient enrichment from ash-soil heating. However, fire can cause some detrimental effects on soil systems, such as organic carbon depletion, increased soil erodibility, and changes to aggregate stability. In this study, an experimental fire was applied to a plot of land following the local traditional practice of slash-and-burn. The fire temperature was monitored in the field, and its effect on soil aggregate stability was assessed. The fire temperature on soil surface was measured in four trenches, and it ranged from 355 to 660 ºC (average 484 ± 142 ºC). The fire temperature did not affect soil organic matter content. However, aggregate stability increased by 10 % in comparison to unburned soil. Moreover, the geometric mean diameter of burned soil was 20 % higher than that of unburned soil. In conclusion, high fire temperature changes soil aggregate stability in slash-and-burn agricultural systems.(AU)

Brasilia tapaculo (Scytalopus novacapitalis) seasonality and site occupancy in altitudinal riparian environments after non-natural burnings and feral pig invasion in Serra da Canastra National Park, Brazil

Abstract The Brasilia Tapaculo, Scytalopus novacapitalis Sick, 1958, is a rare, geographically restricted, and endangered bird species that inhabits riparian vegetation of Cerrado, mainly Gallery Forests. In Serra da Canastra National Park, southeastern Brazil, wetlands are under threat due to frequent non-natural burnings and invasion by feral pigs, Sus scrofa, Linnaeus, 1758. We aimed to evaluate the possible effects of seasonal variations on S. novacapitalis records in undisturbed habitats and answer questions about how fire and feral pigs may affect site occupancy of the species. Transects alongside riparian environments were used to survey n=21 sites, totalizing 7.5 Km, from 2014 to 2019. Results indicated the season influenced both, spontaneous records and induced encounters by playback method, which were more abundant in breeding period, from early spring to summer. The use of playback significantly increased the amount of records in all seasons. The probability of site occupancy in all studied area was higher in late spring (=0.91) and lower in autumn (=0.73). In burned sites (n=8), the first post-fire month showed the lowest probability of occupancy, but there was a rapid recovery in 2nd month and stabilization similar to control area from the 3rd month ahead. After sites (n=11) were invaded by feral pigs, the estimation of site occupancy indicated a slight drop in first two months, but after the 3rd month of invasion the decreasing pattern enhanced the discrepancy with undisturbed areas. It is important to keep monitoring S. novacapitalis population and their threats, to subsidize management actions, especially to avoid frequently unusual burnings in riparian forests, and to block the access of feral pigs to wetlands.

Resumo O tapaculo-de-Brasília, Scytalopus novacapitalis, Sick 1958, é uma espécie de ave rara, geograficamente restrita e ameaçada de extinção que habita vegetação ripária do Cerrado, principalmente matas de galeria. No Parque Nacional da Serra da Canastra, sudeste do Brasil, áreas úmidas estão ameaçadas devido a frequentes queimadas não naturais e a invasão por javaporco, Sus scrofa Linnaeus, 1758. Avaliamos os possíveis efeitos da sazonalidade na quantidade de registros de S. novacapitalis em habitats sem perturbação e buscamos responder questões sobre como o fogo e a invasão por javaporco pode afetar a ocupação de área pela ave. Transecções paralelas aos ambientes ripários foram usadas para amostrar n=21 áreas, totalizando 7,5 km, de 2014 a 2019. Os resultados indicaram que a estação do ano influenciou na quantidade de registros espontâneos e de registros induzidos por playback, os quais foram mais abundantes durante o período reprodutivo. O uso de playback aumentou significativamente a quantidade de registros em todas as estações. A probabilidade de ocupação considerando toda área de estudo foi maior no fim da primavera (=0,91) e menor no outono (=0,73). Em áreas queimadas (n=8 trechos), o primeiro mês após o fogo apresentou a menor probabilidade de ocupação, mas houve uma rápida recuperação no 2º mês, e estabilização similar na área controle a partir do 3º mês. Após n=11 trechos terem sido invadidos por javaporcos, a estimativa de ocupação de área indicou pequena queda nos dois primeiros meses, mas a partir do 3º mês, o padrão de decréscimo ampliou a discrepância com áreas não perturbadas. É importante continuar monitorando a população de S. novacapitalis e suas ameaças, para subsidiar ações de manejo, principalmente para evitar queimadas não naturais frequentes nas florestas ripárias e bloquear o acesso de javaporcos às áreas úmidas.

Effects of fire stress to soil protozoan abundance and richness in a Brazilian savanna

Protozoans are important components of the aquatic and terrestrial food webs. Since they are voracious bacterial predators in terrestrial habitats, they can consequently affect soil fertility. Considering that fire is a common and frequent event in agricultural and natural soils, especially in cerrado areas, this work aimed evaluating the effects of fire on protozoan communities occurring in a soil with cerrado vegetation. It was conducted 16 samplings (from august/2011 to august/2012) at a location exposed to a fire event (Burned) and one not exposed (Control). The “Non-Flooded Petri Dish” technique used to evaluate the protozoan cryptic diversity of the samples. Qualitative and quantitative analyses of the active soil protozoans were also done. It was used the Canonic Correspondence analysis (CCA), Jaccard indexes, the Bray-Curtis similarity coefficient, Shannon indexes and Kruskal-Wallis test for data analysis. It was found 102 morphospecies, distributed into 12 protozoan taxonomical groups. From the total, only 32 morphospecies, distributed into 9 taxonomical groups, were active. The CCA evidenced that the significant variables by the Monte Carlo test, that showed association with the biological data were: mean air temperature, mean relative humidity of the air, coarse sand, medium sand, fine sand and clay. The Jaccard index and Bray-Curtis test showed that the Control (C) and Burned (Q) areas are similar. The value chosen to delimit the clusters were respectively 0,25 and 0,60. The Shannon index gave the same results for the two areas. This index and the Bray-Curtis test consider both richness and abundance, but the Jaccard index considers only richness. The Kruskal-Wallis test showed a significant difference between the two areas in only 2 samplings. With the other 14 sampling there was no difference.(AU)