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- Effect of different substrates on the growth rate and water efficiency of Quercus suberPublication . Gusmão, Andressa Griebler; Toloto, Matheus de Oliveira; Segatelli, Ana; Fonseca, Felícia; Cortez, José Paulo; Figueiredo, Tomás de; Hernandez Hernandez, Zulimar; Gusmão, Andressa GrieblerThe cork oak (Quercus suber) is significant for its economic and environmental impact. In 2013, Picões (Trás-os-Montes, Portugal) experienced a major forest fire (14,912 ha), destroying over 256,64 ha of cork oak forests. Due to degraded soil and steep slopes in the area, forest regeneration wasn’t fully achieved. As part of Ecology Day, funded by EEA Grant, this study aims to reforest 32 ha on the slopes of the reservoir in Lagos do Sabor, constructed post-fire, focusing on the recovery of Mediterranean plant species. To achieve this, an experimental design was developed in a greenhouse using 800 cork oak seeds from the native forests of Picões. Several substrate treatments with different soil physical properties (porosity, apparent density, and humidity) were evaluated to investigate this species' growth and survival rate. Tests were conducted under controlled moisture and temperature (between 12 and 29 oC). Treatments included 200 seeds in each of the treatments: commercial substrate (SS), olive pomace compost (SC), and control in the sand with (SA) and without water stress (ST). The SS and SC substrates had similar nutritional characteristics, except for K, which was higher in SC. Preliminary data showed an early and higher germination rate in SS group. Significant differences were observed between treatments, particularly in the root biomass ratio: SA showed 26 %, SS 22 %, ST 22 %, and SC 19% relative to total biomass. Regarding water use efficiency, plants grown in the SC consumed less water per biomass unit (in terms of dry weight) than plants in SS and SA. This indicates that SC achieved equivalent biomass with reduced water use. This water use efficiency is expected to improve in future trials conducted under water-stressed conditions. The results highlight the importance of considering not only the physical but also the chemical properties of substrates, aiming for the survival of plants in a natural environment.
- Impacts of extensive sheep grazing on soil physical and chemical quality in open mountain forests, NE PortugalPublication . Fonseca, Felícia; Castro, Marina; Alves, Leonardo Kipper; Castro, José; Figueiredo, Tomás deGrazing and mechanical clearing are common techniques for vegetation management in open Mediterranean forests. Despite its recognized benefits in the prevention of high-intensity and severity forest fires, it is essential to consider its impacts on the physical and chemical soil properties. In an open mountain forest located in the NE of Portugal, soil samples were analyzed at depths 0–5, 5–10, and 10–20 cm collected at two moments: before mechanical clearing, (Control) and after 18 months of extensive sheep grazing, in areas without grazing, only mechanical clearing (MC) and in areas with both mechanical clearing and grazing (MCG). The results indicate that vegetation cutting has induced a significant decrease in extractable potassium, and an increase in the soil organic matter and total nitrogen. The exchangeable bases and the exchangeable acidity did not undergo expressive changes, as indicated by the pH values and the cation exchangeable capacity. After grazing, extractable phosphorus and potassium, organic matter, total nitrogen, exchangeable bases, and cation exchangeable capacity have increased significantly in the topsoil (0–5 cm), reducing soil acidity. Regarding physical properties, only soil permeability has been negatively affected by grazing. Mediterranean mountain open forests management with the combination of vegetation clearing and extensive sheep grazing proved to be effective in reducing vegetable fuel availability and improving soil quality.
- Erosão do solo em áreas de matos de montanha: efeito do fogo controladoPublication . Alves, Leonardo Kipper; Figueiredo, Tomás de; Royer, Ana Caroline; Nóvoa-Muñoz, Juan Carlos; Méndez-López, Melissa; Fonseca, FelíciaAtualmente, um dos maiores problemas ambientais ao nível do globo é a perda de solo por erosão hídrica. O agente erosivo pode provocar perdas significativas de nutrientes e matéria orgânica, principalmente quando a superfície do solo suporta um reduzido coberto vegetal. Em Portugal, o fogo controlado é uma prática comumente utilizada no controlo da disponibilidade de combustível e consequente redução do risco de incêndio. Contudo, esta prática remove em grande parte a cobertura vegetal, deixando o solo mais exposto aos processos erosivos. Neste sentido, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito do fogo controlado na erosão hídrica em áreas de matos do Parque Natural de Montesinho, NE Portugal. Após o fogo, foram instaladas 6 parcelas de erosão de 4 m2 cada (4 × 1 m), para avaliação da perda de solo e do escoamento superficial na área queimada. Os resultados englobam 8 meses de ensaio (março a dezembro de 2021), e as colheitas foram realizadas por cada evento de precipitação, perfazendo um total de 6 avaliações. O volume de água de escoamento e a perda de solo (massa de sedimentos) foram obtidos através de cálculos que englobaram o escoamento, os sedimentos transportados para o interior dos reservatórios de colheita do escoamento e os sedimentos depositados na parte frontal das parcelas de erosão (colocação de um dispositivo que permite a recolha dos sedimentos transportados). A quantidade média de perda de solo foi de 15,4 g m-2, o escoamento superficial médio foi de 1,4 mm, traduzindo-se num coeficiente de escoamento de 4,2%. Para avaliação das perdas de C e N, os sedimentos foram separados em 4 classes de tamanho (<0,2mm, 0,2-0,5mm, 0,5-2mm, >2mm) e analisadas em laboratórios as concentrações de C e N. A baixa precipitação total, durante o período de ensaio, ocasionou baixos valores de escoamento e, portanto, baixos valores de perda de solo, de C e de N
- Deteção remota apoiada por veículos aéreos não tripulados (VANT) aplicada à monitorização de áreas sujeitas a incêndios florestaisPublication . Barroso, Ana; Royer, Ana Carolina; Alves, Leonardo Kipper; Piovesan, Eloiza de Lima; Fernandes, M.; Teixeira, Bruno Rafael Silva; Alves, Diogo; Santos, Patrícia; Fonseca, Felícia; Pamplona, Jorge Manuel; Carvalho, Manuela; Henriques, Renato; Hernández, Zulimar; Delerue-Matos, Cristina; Figueiredo, Tomás de; Valente, TeresaOs incêndios florestais, nas últimas décadas, têm aumentado em termos de frequência, intensidade e extensão. Em consequência, têm também crescido as preocupações pelos efeitos ambientais negativos destes eventos, nomeadamente nas propriedades dos solos. A gravidade das modificações depende, entre outros aspetos, da intensidade e/ou severidade do fogo, topografia local e tipo de vegetação. A monitorização das áreas ardidas é pois essencial para compreender a evolução das propriedades do solo e sua interação com a vegetação, bem como as tendências de recuperação ao longo do tempo. É neste contexto que se reforça a utilidade das técnicas de deteção remota, proporcionando ferramentas eficazes para o acompanhamento de áreas florestais queimadas. Mais frequentemente, esta monitorização faz-se com recursamento ao processamento de imagens de satélite, antes e pós incêndio. As aplicações mais comuns referem o mapeamento ara obtenção de modelos digitais de superfície (MDS) e cálculo de índices de vegetação (NDVI) ou de áreas ardidas (NBR) e volume de biomassa. No entanto, as imagens de satélite apresentam algumas limitações, nomeadamente quanto à resolução espacial e temporal, condicionando assim a qualidade dos dados. Estas limitações são ultrapassadas com a utilização de veículos aéreos não tripulados (VANT), que possibilitam uma maior resolução espacial. No presente trabalho mostra-se um caso de aplicação deste tipo de tecnologia numa área situada no Parque Natural de Montesinho (Aveleda, Bragança, Portugal). São apresentados os resultados de levantamentos fotogramétricos, realizados antes e após um fogo controlado, que proporcionaram imagens obtidas com um VANT Dji Phantom 4RTK. O tratamento dos dados resultantes dos voos permitiu a obtenção de ortofotomapas e MDS, abrindo a possibilidade de estimar o volume de biomassa e avaliar a evolução do processo de revegetação natural. A realização de voos de pormenor, em pequenas secções da parcela, permite ainda um acompanhamento de elevada resolução do efeito do fogo em termos de perda de solo por erosão.
- Efeitos de curta duração do fogo controlado em propriedades físicas do solo: um exemplo em áreas de matos do Parque Natural de MontesinhoPublication . Piovesan, Eloiza de Lima; Royer, Ana Caroline; Alves, Leonardo Kipper; Poggere, Giovana; Figueiredo, Tomás de; Fonseca, FelíciaO fogo produz efeitos adversos no solo, alterando as suas propriedades físicas, químicas, biológicas e mineralógicas. O PNM apresenta 1/3 da sua área coberto por áreas de matos, que são altamente inflamáveis, e acompanhado das características mediterrânicas do ambiente, elevam o risco de incêndios. O fogo controlado é uma medida preventiva do risco de incêndio, diminuindo a biomassa combustível, admitindo-se ter baixo impacto sobre o solo, face à sua baixa intensidade. Este estudo focou-se nas alterações das propriedades físicas do solo, após a aplicação de fogo controlado numa área de matos do PNM, vizinha de um povoamento florestal de resinosas. As propriedades físicas foram analisadas em três momentos: antes, imediatamente pós fogo e dois meses pós fogo. Em 11 pontos de amostragem foram tomadas amostras não perturbadas na camada 0-5 cm, em anéis metálicos 100 cm3. As determinações laboratoriais incluíram permeabilidade saturada, densidade aparente, capacidade máxima para a água, capacidade de campo, porosidade (macro-, micro- e total). A densidade aparente e os macroporos aumentaram significativamente, assim como a capacidade máxima para água, a capacidade de campo, e o armazenamento de água, sofreram uma diminuição; para além disso, a porosidade total e a permeabilidade diminuíram, mesmo que não significativamente. Contudo, a combinação de todas essas mudanças consta que a dinâmica hidrológica do solo se alterou após o fogo, entretanto, tendendo a voltar ao estágio anterior ao fogo controlado, no momento dois meses após o fogo. Entende-se que a contribuição deste trabalho para a investigação dos impactos do fogo controlado nas propriedades físicas do solo em áreas de matos permite um conhecimento mais amplo dos efeitos a curto prazo nesta no Parque Natural de Montesinho, NE Portugal.
- Tomografía de resistividad eléctrica del suelo en terrazas de viñedo de la región del Douro, PortugalPublication . Figueiredo, Tomás de; García-Tomillo, Aitor; Royer, Ana Caroline; Dafonte, Jorge; Bandeira, Douglas Henrique; Fonseca, Felícia; Paz-González, AntonioCon una extensión de 460 Km² de viñedos, la región del “Douro” es reconocida por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad, siendo de extrema importancia la conservación y sostenibilidad de sus recursos. La topografía de esta región la hace especialmente vulnerable a la erosión, lo que ha llevado a la implantación de estructuras de conservación denominadas "terrazas", tan características de la zona, siendo necesario para su sujeción la construcción de patamares y taludes, alterando tanto la estructura interna del suelo como la circulación de agua. Utilizando la Tomografía Eléctrica Resistiva (TER), el objetivo de este estudio fue evaluar la dinámica del agua en los perfiles de terrazas de un viñedo, incorporado la variable topográfica al modelo para obtener un mapa del perfil del suelo más efectivo. El estudio se desarrolló en invierno (enero) y verano (julio) de 2019 en los viñedos en terraza en Peso da Régua (Portugal). Se llevaron a cabo 8 transectos TER, 4 paralelos y 4 perpendiculares a la pendiente. Se tomaron muestras de humedad del suelo a 4 profundidades en el caso de los patamares superior, intermedio e inferior (0,0 - 0,05 m; 0,05 - 0,10 m; 0,10 - 0,20 m; >0,20 m) y a dos profundidades para el caso de los taludes superior e inferior (0,0 - 0,05 m y 0,05 - 0,10 m). En las muestras de la capa 0,0 - 0,05 m fueron determinadas: permeabilidad inicial y final (Ki, Kf), densidad real (Dr) y aparente (Dap), capacidad máxima para el agua (CMA), capacidad de campo (CC), Porosidad (P), Microporosidad (MicroP) y Macroporosidad (MacroP). Los datos de los perfiles perpendiculares a la pendiente fueron invertidos teniendo en cuenta los datos topográficos. Para las propiedades del suelo Dr, CMA, CC, P, MacroP y MicroP fueron encontrados mayores valores para el invierno, con diferencia estadísticamente significativa entre las estaciones. Los perfiles de TER obtenidos muestran zonas de menor resistividad en los taludes. La humedad de las muestras reveló una similitud entre la capa superficial de los taludes y la profundidad 0,05 - 0,10 m de los patamares, lo que sugiere una conexión hídrica subsuperficial entre talud y patamar.
- Soil electrical resistivity profiles in terraced areas: methodological approaches and application to the Douro vineyards, PortugalPublication . Dafonte, Jorge; García-Tomillo, Aitor; Figueiredo, Tomás de; Paz-González, Antonio; Fonseca, FelíciaTerracing is an important method of soil erosion control and water conservation. Terraced vineyards are very common in the Douro region. The modern terraces are cutted into the mountainsides using earth moving equipment; they are separated by tall earth banks. Electrical resistivity tomography (ERT) is widely used in vineyard surveys; however most of the ERT surveys are conducted on uneven terrain where topography effects may produce misleading anomalies. Therefore, it is very important to understand the topography effects to remove them during interpretation of the model. In summary, there are two ways to remove the topography effect: the modelling approach, and the resistivity incorporating topography. The results presented in this study are derived from data collected in a vineyard located in Peso da Régua‐Portugal (N ‐ 41º 09´ 587 W ‐ 7º 45´989). The 2D resistivity tomography was obtained using ABEM Lund Imaging system and a multielectrode wenner array with 21 electrodes and 0.5 m interelectrodes separation. The wenner array is commonly used in profiling methods because it is more sensitive to vertical changes than to horizontal changes in subsurface resistivity and it is better adapted to subhorizontal geological structures. The inversion software Res2Dinv was used to calculate resistivity sections, the apparent resistivity data from the 2D survey were inverted using a least‐square method to obtain a pseudo‐resistivity 2D‐ including topographic variations, with finiteelement method that incorporates the topography into the modelling mesh used. The used type of topography modelling was distorted finite‐elements grid with damped distortion. The soil resistivity profile which is expected in this type of terraces, with low resistivity values in the toe of the slope corresponding to higher soil water content. So it is remarkable the incorporation of topographic data for the correct interpretation of the resistivity measurements obtained with the ERT.
- SVM regression to assess meat characteristics of bisaro pig loins using nirs methodologyPublication . Vasconcelos, Lia; Dias, L.G.; Leite, Ana; Ferreira, Iasmin da Silva; Pereira, Etelvina; Silva, Severiano; Rodrigues, Sandra; Teixeira, AlfredoThis study evaluates the ability of the near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) to estimate the aW, protein, moisture, ash, fat, collagen, texture, pigments, and WHC in the Longissimus thoracis et lumborum (LTL) of Bisaro pig. Samples (n = 40) of the LTL muscle were minced and scanned in an FT-NIR MasterTM N500 (BuCHI) over a NIR spectral range of 4000-10,000 cm(-1) with a resolution of 4 cm(-1). The PLS and SVM regression models were developed using the spectra's math treatment, DV1, DV2, MSC, SNV, and SMT (n = 40). PLS models showed acceptable fits (estimation models with RMSE <= 0.5% and R-2 >= 0.95) except for the RT variable (RMSE of 0.891% and R-2 of 0.748). The SVM models presented better overall prediction results than those obtained by PLS, where only the variables pigments and WHC presented estimation models (respectively: RMSE of 0.069 and 0.472%; R-2 of 0.993 and 0.996; slope of 0.985 +/- 0.006 and 0.925 +/- 0.006). The results showed NIRs capacity to predict the meat quality traits of Bisaro pig breed in order to guarantee its characterization.
- Impacto del pastoreo extensivo en las propiedades del suelo en bosques abiertos de montaña en la región mediterráneaPublication . Fonseca, Felícia; Alves, Leonardo Kipper; Lopes, Ana Teresa; Castro, Marina; Castro, José; Figueiredo, Tomás de
- Caracterização dos solos e sedimentos exportados por erosão na bacia de drenagem da albufeira de Serra Serrada, Parque Natural de MontesinhoPublication . Moreira, Eduardo; Fonseca, Felícia; Figueiredo, Tomás de; Morais, Leonardo Alves de; Pereira, Kayque; Silvino, Renata; Geraldes, Ana MariaA qualidade da água e o estado trófico das albufeiras, para além de fatores internos está dependente de fatores externos como as características edafoclimáticas, geologia, fisiografia do terreno, entre outros. Os processos erosivos que ocorrem nas zonas envolventes das albufeiras contribuem para a entrada de grandes quantidades de sedimentos e nutrientes na água, interferindo com a sua qualidade. Neste sentido, o presente trabalho teve como objeto de estudo a bacia de drenagem da albufeira de Serra Serrada, principal fonte de abastecimento de água à cidade de Bragança, localizada no Parque Natural de Montesinho a 1300 m de altitude. Estudaram-se os solos e a vegetação dos ecossistemas terrestres envolventes (banda árida e solos sob coberto de matos) e a potencial entrada de sedimentos e nutrientes no referido corpo hídrico, com recurso a simulação de chuva sobre a banda árida da albufeira. Os resultados mostram que o coberto vegetal é composto principalmente por espécies arbustivas com predomínio da urze (Erica australis; 51 %), carqueja (Chamaespartium tridentatum; 39 %) e sargaço (Alyssum alyssoides; 10 %). Os solos, desenvolvidos sob estas comunidades de matos, são delgados (cerca de 30 cm de espessura), muito ácidos, pedregosos, ricos em matéria orgânica e geralmente pobres em nutrientes, nomeadamente fósforo, potássio e bases de troca. Da simulação de chuva resultou uma potencial elevada carga de entrada de sedimentos na albufeira (cerca de 200 g/m2) e um coeficiente de escoamento acima de 77 %, significando que a taxa de infiltração é baixa, estando relacionada com substâncias hidrofóbicas produzidas pela matéria orgânica. As concentrações de fósforo e azoto, avaliadas na água de escoamento, não mostraram uma tendência clara ao longo do período de simulação. Dada a topografia do terreno, as entradas diretas de sedimentos e nutrientes na albufeira a partir dos solos da zona envolvente são pouco expressivas, estando esta dinâmica muito dependente das linhas de águas e do ciclo hidrológico da albufeira.