Temporal record and spatial distribution of fire foci in State of Minas Gerais, Brazil.

The objectives of this study are: (i) to evaluate the space-temporal variability of fire foci by environmental satellites, CHIRPS and remote sensing products based on applied statistics, and (ii) to identify the relational pattern between the distribution of fire foci and the environmental, meteorological, and socioeconomic variables in the mesoregions of Minas Gerais (MG) - Brazil. This study used a time series of fire foci from 1998 to 2015 via BDQueimadas. The temporal record of fire foci was evaluated by Mann-Kendall (MK), Pettitt (P), Shapiro-Wilk (SW), and Bartlett (B) tests. The spatial distribution by burned area (MCD64A1-MODIS) and the Kernel density - (radius 20 km) were estimated. The environmental variables analyzed were: rainfall (mm) and maximum temperature (°C), besides proxies to vegetation canopy: NDVI, SAVI, and EVI. PCA was applied to explain the interaction between fire foci and demographic, environmental, and geographical variables for MG. The MK test indicated a significant increasing trend in fire foci in MG. The SW and B tests were significant for non-normality and homogeneity of data. The P test pointed to abrupt changes in the 2001 and 2002 cycles (El Niño and La Niña moderated), which contributes to the annual increase and in winter and spring, which is identified by the Kernel density maps. Burned areas highlighted the northern and northwestern regions of MG, Triângulo Mineiro, Jequitinhonha, and South/Southwest MG, in the 3rd quarter (increased 17%) and the 4th quarter (increased 88%). The PCA resulted in three PCs that explained 71.49% of the total variation. The SAVI was the variable that stood out, with 11.12% of the total variation, followed by Belo Horizonte, the most representative in MG. We emphasize that the applied conceptual theoretical model defined here can act in the environmental management of fire risk. However, public policies should follow the technical-scientific guidelines in the mitigation of the resulting socioeconomic - environmental damages.

Spatial-temporal of fire foci in the state of Rio de Janeiro, Brazil / Espaço-temporal de focos de fogo no estado do Rio de Janeiro, Brasil

This study evaluated the space-time variability of fire foci via environmental satellites for the State of Rio de Janeiro (SRJ) based on statistical procedures. The fire foci in the period of 2000 to 2015 were obtained from the BDQueimadas fire database. Descriptive, exploratory, and multivariate statistical analyses were performed in the software environment R i386 version 3.2.5. The north region had 6760 foci (21.11%), the south-central region had 3020 foci (9.43%), the Middle Paraíba had 6,352 foci (19.84%), the Metropolitan areas had 6671 foci (20.83%), and the Green Coast region had 292 foci (0.91%). The cluster analysis identified three homogeneous groups of fire foci (G1, G2, and G3) but did not include the municipality of Campos dos Goytacazes (NA). The G1 group (6.21 ± 0.01 foci, 57.61%) included areas throughout the state and covered the coastal region and lowlands towards the north. The G2 group (6.21 ± 0.01 foci, 34.81%) included the northern, south-central, and coastal shallows regions. The G3 group (6.21 ± 0.01 foci, 9.78%) included the mountain ranges of the state. Environmental characteristics and socioeconomic are crucial in the dynamics of fire foci in Rio de Janeiro.

Este estudo avaliou a variabilidade espaço-temporal de focos de calor via satélites ambientais para o Estado do Rio de Janeiro (SRJ) com base em procedimentos estatísticos. Os focos de calor no período de 2000 a 2015 foram obtidos a partir do banco de dados de focos do BDQueimadas. Análises estatísticas descritivas, exploratórias e multivariadas foram realizadas no ambiente de software R i386 versão 3.2.5. A região Norte tinha 6760 focos (21,11%), a região Centro-Sul tinha 3020 focos (9,43%), o Médio Paraíba tinha 6,352 focos (19,84%), as áreas metropolitanas tinham 6671 focos (20,83%) e a Costa Verde região teve 292 focos (0,91%). A análise de agrupamento identificou três grupos homogêneos de focos de calor (G1, G2 e G3), mas não incluiu o município de Campos dos Goytacazes (NA). Em que se observa no grupo G1 uma forte presença de outliers com valores atípicos, em todos os anos da série temporal, sendo destaque para os anos de 2014 e 2015 que apresentam os maiores números de outliers seguidos dos valores das médias (20.46 e 18.85 focos) acima das medianas (14.00 e 12.50 focos). Comportamentos semelhantes foram observados nos grupos G2 e G3, sendo o grupo G2 com média (81.43 mm e 66.00 focos) e medianas (49.07 e 35.50 focos) com um DP de 27.89 focos de fogo. O grupo G3 com média (314.13 e 361.33 mm) e mediana (204.50 e 76.00 focos) e o maior DP (196,75 focos) em comparação aos demais grupos. Características ambientais e socioeconômicas são cruciais na dinâmica dos focos de calor no Rio de Janeiro.

Soil nutrient content and plant phytosociology in agroforestrysystems of the Rio de Janeiro State highlands, Brazil / Teores de nutrientes do solo e fitossociologia em sistemas agroflorestais na Região Serrana, Estado do Rio de Janeiro, Brasil

This study aimed to evaluate soil fertility and the horizontal structure of threedemonstration units of Agroforestry Systems (ASs), Sapucaia, RJ, Brazil. Twenty-four plots (25 m2) weredelineated in each AS. Soil fertility was evaluated through pH, organic carbon, total nitrogen, phosphorus and potassium. The estimated phytosociological parameters were frequency, density, dominance,importance value and the diversity index of Shannon. Magnesium was more pronounced in ASas with more management intensity due to the incorporation of banana biomass (AS 1 and 2). The AS 1 highlights were for banana and coffee (about 45% IV), AS 2 banana and physic nuts (about 50% IV) and AS 3 cassava and ‘fumo-bravo’ (VI=52.2%). This study suggests that diversity contributes to the maintenance of ecosystem services on a local scale, mainly for the conservation and maintenance of soil fertility, as well asto increase food security in the property. The use of physic nuts has not shown to be a favorable option as asource of energy for the farm studied. However, it can contribute to the increase of local value added.These responses support the importance of ASs for the establishment of more sustainable production models.

Este estudo objetivou avaliar a fertilidade do solo e a estrutura horizontal de três unidades demonstrativas de Sistemas Agroflorestais (SAFs), Sapucaia, RJ, Brasil. Foram demarcadas vinte e quatroparcelas (25 m2) em cada SAF. A fertilidade do solo foi avaliada através do pH, carbono orgânico, nitrogêniototal, fósforo e potássio. Os parâmetros fitossociológicos estimados foram frequência, densidade, dominância, valor de importância e o índice de diversidade de Shannon. O magnésio foi mais pronunciadonos SAFs 1 e 2, com mais intensidade de manejo, devido à incorporação de biomassa da bananeira. Os destaques no SAF 1 foram para banana e café (cerca de 45% do VI); no SAF 2, banana e pinhão-manso (cerca de 50% do VI); e, no SAF 3, mandioca e fumo-bravo (VI=52,2%). Este estudo sugere que adiversidade contribui para a manutenção dos serviços ecossistêmicos em escala local, principalmente para aconservação e manutenção da fertilidade do solo, bem como para aumentar a segurança alimentar. O usodo pinhão-manso não demonstrou uma opção favorável como fonte de energia; no entanto, pode contribuir para o aumento do valor agregado local. Essas respostas sustentam a importância dos SAFs para oestabelecimento de modelos de produção mais sustentáveis.

Invasion impact of Artocarpus heterophyllus LAM. (Moraceae) at the edge of an atlantic forest fragment in the city of Rio de Janeiro, Brazil / Impacto da invasão de Artocarpus heterophyllus LAM. (moraceae) na borda de um fragmento de mata atlântica na cidade do Rio de Janeiro, Brasil

The Atlantic Forest is reduced to less than 20 % of its original area, but it still protects an important biological heritage. Forest fragmentation makes the environment more susceptible to invasive species occupation. Jackfruit (Artocarpus heterophyllus) was introduced into Brazil in the seventeenth century; and in the second half of the twentieth century, its natural regeneration increased the density of individuals, compromising the recruitment of many native species. This study investigated the impact of A. heterophyllus invasion on the diversity and tree structure component at the edge of an Atlantic Forest fragment, in Rio de Janeiro (Brazil). Two transect-type plots were set up with 10 m x 100 m (1,000 m2), being divided into 10 subplots of 10 m x 10 m, with a total sampling area of 2,000 m2. Trees with a diameter at breast height (DBH) equals to or greater than 5 cm were tagged and DBH and total height measured. The following phytosociological parameters were estimated: Frequency (F), Density (D), Dominance (Do), Importance (IV) and Coverage (CV) Values. In total, 191 tree individuals were sampled. Invasive species made up more than 35% of the entire vegetation structure in the studied environment, ending in first place in terms of Importance Value (IV = 35.62%). Low floristic wealth seems to have favored the A. heterophyllus invasion process in the community, showing the need for an effective control of the species for the native genetic heritage protection.

A Mata Atlântica encontra-se reduzida a menos de 20% de sua cobertura original, mas ainda protege um importante patrimônio biológico. A fragmentação da floresta torna o ambiente mais favorável para a ocupação de espécies invasoras. A jaqueira (Artocarpus heterophyllus) foi introduzida no Brasil no século XVII e na segunda metade do século XX houve uma rápida densificação de sua regeneração natural, comprometendo o recrutamento de muitas espécies nativas. Este estudo investigou o impacto da invasão de A. heterophyllus na diversidade e na estrutura do componente arbóreo da borda de um remanescente de Mata Atlântica, no Rio de Janeiro. Duas parcelas do tipo transecto foram alocadas, com 10 m x 100 m (1.000 m2), divididas em 10 subparcelas de 10 m x 10 m, com uma amostra total de 2.000 m2. Árvores com diâmetro à altura do peito (DAP) igual ou superior a 5 cm foram marcadas e o DAP e a altura total foram medidos. Foram obtidos os seguintes parâmetros fitossociológicos: Freqüência, Densidade, Dominância, Valor de Importância (VI) e de Cobertura (VC). No total, 200 espécies de árvores foram amostradas. A invasão foi responsável por mais de 35% de toda a estrutura do ambiente estudado, obtendo o primeiro lugar em termos de Valor de Importância (VI = 35,62%). A baixa riqueza florística parece ter favorecido o processo de invasão de A. heterophyllus na comunidade, mostrando a necessidade de um controle eficaz das espécies para proteção da herança genética nativa.