• Nenhum resultado encontrado

Air temperatures in Central Amazonia

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2019

Share "Air temperatures in Central Amazonia"

Copied!
6
0
0

Texto

(1)

Air temperatures in Central Amazonia 

The effect of near­surface temperatures on land­use in the Tertiary region of Central 

Amazonia 

W . L . F . BRINKMANN M . N . GOES RIBEIRO

Instituto Nacional de Pesquisas da Amazonia

ABSTRACT

M a x i m u m and minimum air temperatures were taken weekley at 10 different sites about 2 cm above ground level during the period of June 15th. 1968 to January 26th, 1970. Three temperature types were observed each of which has a specific ecological effect on land-use in Central Amazonia.

INTRODUCTION

A i r temperatures near the ground have a  profound effect on biosphere and pedosphere.  To a certain extent, they also influence the  variety and abundance of photosynthetic and  non ­ photosynthetic micro­organisms of the  a i r ­ s o i l boundary layer, and the chemical and  biological dynamics of the decomposition of  organic matter in the forests. 

They hold a key position in the control of  plant  g r o w t h , as far as seedlings are concerned  especially on cleared and naturally open areas  such as : campinas, etc. It is already known,  that various tree species in the early state of  g r o w t h have a specific heat tolerance range, so  near ground temperatures partly control the  natural forest regeneration on cleared areas. 

MATERIAL AND METHODS

M a x i m u m and  m i n i m u m air temperatures  w e r e read weekly at 10  d i f f e r e n t sites at about 

2 cm above ground. These measurements  w e r e taken the  t i m e  f r o m June 15  t h , 1968 to  January 26  t h , 1970. Maximum and  m i n i m u m  temperatures  w e r e recorded by the common  mercury­filled thermometer  w i t h a support and  protected against direct radiation input by 

(2)

forest, locally known as capoeira. The  capoeira is  1 0 ­ 1 2 m high and consists 

mainly of Imbaubas [Cecropia spp)  No defined canopy strata were ob­ served. The ground is covered  w i t h a  thick litter layer, several trunks in the 

state of decomposition and a  f e w  seedlings and herbs. Saplings, 3  m ­ 5 m high, are abundant (see Figure 1  — graph 2).

s i t e . 3 Another part of cleared terra  f i r m e  rain  f o r e s t plot (see  s i t e 2) was  preserved clean, and planted  w i t h a  short, but dense grass cover. Since  1965,  t h i s area served for the climato­

logical station — Ducke Forest Reserve  (see Figure 1 — graph  7 ) . 

s i t e . 4 About 5 years ago, a tropical climax  forest on  w h i t e sand layers  w a s cut  down opposite Ducke Forest Reserve 

(Km 26 —  A M  1 ) . The area was  burned and pineapples were cultivated.  There are charcoal particles mixed  w i t h the  w h i t e sand  w h i c h is totally  exposed to radiation, (see Figure 1 —  graph  9 ) . 

sites 5 — 10  M a x i m u m and  m i n i m u m air  temperatures were also measured  near Km 18 of the Manaus­ltacoatiara  Road. A large cleared area was chosen 

T Y p t r

T Y P E ZZ C 

TY PE nt

T E R R A  F I R M E  R A I N  F O R E S T  O U C K E  F O R E S T  R E S E R V E 

S E C O N O A R Y  F O R E S T  O U C K E  F O R E S T  R E S E R V E 

S E C O M 0 A R Y  S H R U B  F O R E S T / Mm IS 

S E C O N O A R Y  S H R U B  F O R E S T /  K m I 8 

U E T E O R O L  S T A T I O N  O U C K E  F O R E S T  R E S E R V E 

1

C L E  A R C U T  A R E A /  K m  I B 

T Y P E  H o 

C L E AR  C U T  A R E A / Km I B 

T Y P E TJJ  4 0 

3 0  I 0  I 0 

C L E A R C U T  A R E A /  K m  > •  a

T YP E m

C L E A R C U T  A R E A ,  1 0 

Figure I — Relative frequency distribution of weekly maximum/minimum air temperature (2 cm above ground at various sites of the Tertiary region near Manaus — central Amazonia (period : June 15 th, 1968 to January

(3)

for the  c l i m a t o l ó g i c a !  s u r v e y . About  4 years earlier, the natural climax  forest on poor  w h i t e sands was  slashed and burned. There was some  pineapple  c u l t i v a t i o n , but the agri­ cultural effort  f a i l e d . Two years ago,  coco palms  w e r e  p l a n t e d . The plan­ tation produces  e x t r e m e l y  p o o r l y .  Today, the hill slope is covered  completely  w i t h a secondary forest,  w h i c h is dominated by 2 m to 4 m  high Imbaubas [Cecrcpia spp) and  Jurubébas [Solatium  s p . ) . Soils  w e r e  classified as deep  w h i t e sand layers  somewhat similar to giant podzols,  described for a nearby area (Klinge, 

1965) . The surface layer is im­ pregnated  w i t h charcoal particles as a  result of the previous burning. 

sites 5 and 6  M a x i m u m and  m i n i m u m ther­ m o m e t e r s  w e r e set up in the secondary  f o r e s t on a hill­top (Figure 1 — graph  6) and at the bottom of the valley (Fi­ gure 1 — graph 5) • The sites have  similar vegetation cover and vegetation  density, but they  d i f f e r in exposure to  radiation. The valley site received  direct solar radiation until 5 o'clock  pm,  w h i l e the hill top site was exposed  to radiation about 12 hours a day. 

sites 7 and 8  M a x i m u m and  m i n i m u m ther­ mometers  w e r e set up at approxi­ mately the middle of the slope. The  site was exposed about 12 hours a  day  t o  d i r e c t solar  r a d i a t i o n . Site 7  (Figure 1 — graph 3) was installed  on a small plot of  w h i t e sand  w i t h o u t  any vegetation present, and site 8 (Fi­ gure 1 — graph 4) had a sparse grass  cover. 

sites 9 and 10 Maximum and  m i n i m u m ther­ m o m e t e r s were set up on large vege­ tation — free  w h i t e sand plots on the  hill — top (Figure i — graph 10) and  at the bottom of the valley (Figure 1  — graph 8) . The sites had similar  s o i l ,  and both lacked vegetation cover, but  they  d i f f e r e d in exposure to direct  solar radiation as mentioned above for  sites 5 and 6. 

RESULTS

When the data  f r o m all ten sites were  collected the maximum and  m i n i m u m air tem­ perature readings revealed that the sites could  be grouped according to their exposure to direct  solar radiation and their vegetation cover. 

A c c o r d i n g to maximum and  m i n i m u m ait  temperatures near the ground, three tempera­ ture types  w e r e  i n d i c a t e d . The temperature  types  w e r e as  f o l l o w s : 

Type I — The one peak type (Figure 1 —  graphs 1 and  2 ) . 

The  m a x i m u m and  m i n i m u m tem­ perature readings obtained must  be considered  n o r m a l ' for all sites,  covered  w i t h natural climax forest 

( e x c e p t campinas) or  d e n s e  secondary  f o r e s t . The temperature  type is representative tor about  90 percent of the Tertiary region  along the Manaus­ltacoatiara Road  and is independent of the type of  s o i l . 

Type II — The overlapping  t w o peak type (Fi­ gure 1 — graphs 3, 4, 5, 6 and  7 ) .  This  t y p e has  t o be  s p l i t into  t w o  sub­types, because of the  w e i g h t  and position of the peaks. 

Type II a. (Figure 1 — graphs 3  and  4 ) . 

Type II b. (Figure 1 — graphs 5, 6  and  7 ) . 

In general, both types report inter­ mediate air  t e m p e r a t u r e conditions  near the ground between type I  and type  I I I .  W i t h respect  t o tro­ pical agriculture, they demonstrate  to better (type II b) and poorer  (type II a) conditions. 

Type III — The  t w o peak type (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10). 

This  m a x i m u m and  m i n i m u m tem­ perature type must be considered  l i m i t i n g to various  s i l v i c u l t u r a l or  agricultural  a c t i v i t i e s . 

CONCLUSIONS

(4)

primarily based on slash and burn. Not counting  the unfavorable effects of this particular land­ use system on soil water balance, nutrient  cycling, microbial life, etc., the near­surface  temperatures are affected as  f o l l o w s : 

Slash and burn applied :

I — 1) Reforestation on sandy soils (Podzols,  Regosols}. 

Near­surface maximum and  m i n i m u m  air temperature distribution chain is :  Type I (Figure 1 — graph 1)  destroyed type III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10) type II a 

(Figure 1 — graph  4 ) . 

High near ground surface tempera­ tures are extremely harmful to the  seedlings of a great variety of tropical  tree species of economic value.  Reforestation  w i l l be affected by  these high temperatures, as the 

number of tropical tree species plan­ table is greatly reduced (selection)  and a proportion of the seedlings  w i l l  be stunted or die, and have to be 

replanted. Type II b (Figure 1 —  graphs 6 and 7) is not desirable 

(shadow  e f f e c t ) , because the second­ ary  g r o w t h , (especially Cecropia spp 

and Solanum sp)  w i l l raise serious 

root  c o m p e t i t i o n problems. 

I — 2) Agriculture on sandy soils (Podzols,  Regosols). 

Near­surface maximum and  m i n i m u m  air temperature distribution chain is : 

Type I (Figure 1 — graph 1)  destroyed type III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10). 

High near­surface temperatures are  harmful to almost all vegetables and  some other cultivated plants. Natural  shadowing (type II b — Figure 1 —  graphs 6 and 7) is not desirable, 

because of serious root  c o m p e t i o n .  A r t i f i c i a l shadowing has to be applied, 

i . e . the farmed plots are  l i m i t e d  t o  a very  m i n i m u m . The selective effect  of near­surface temperatures, as one  factor out of many others, conditions  monocultures of pineapple and ma­ nihoc. 

I — 3) Cattle breeding on sandy soils (Pod­ zols, Regosols). 

Near­surface maximum and  m i n i m u m  air temperature distribution chain is : 

Type I (Figure 1 — graph 1) ­ destroyed type III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10) type II b  (Figure 1 — graph  7 ) . 

High near­surface temperatures  w i l l  act selectively on grass species and  native fodder plants. They are harmful  in the early stages of  g r o w t h . A  dense grass cover  w i l l not be obtained  owing to other  l i m i t i n g  f a c t o r s .  During dry periods, the sparse grass  cover dries up and raises serious  fodder problems. 

Neithef reforestation, agricultural ef­ f o r t s nor cattle breeding can be 

recommended for sandy  s o i l s . These  areas (about 5 ­ 6 percent of the  Tertiary region) should be conserved, 

in their natural state as only the  natural forest cover supplies the best  environmental conditions. 

Slash and burn applied:

II — 1) Reforestation on latosols.

Near­surface maximum and  m i n i m u m  air temperature  d i s t r i b u t i o n chain is :  Type I (Figure 1 — graph 1) 

destroyed type III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10, but less extreme)  _ type II b (Figure 1 — graphs 5  and 6) type I (Figure 1 —  graph 2) 

High near­surface temperatures  w i l l  affect reforestation under type III —  conditions.  W h i l e other limiting  factors (soil water balance, nutrients 

available, etc.) are less pronounced,  the situation is less serious. Never­ theless  s i l v i c u l t u r a l efforts have to  be  r e s t r i c t e d to a  f e w tropical tree  species of economic value, when  large scale reforestation schemes are  considered. 

II — 2) Agriculture on latosols.

(5)

Type I (Figure 1 — graph 1) 

destroyed  t y p e III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10, but less extreme)  type II b (Figure 1 — graph  7 ) . 

High near­surface temperatures  w i l l  affect  a l m o s t all vegetables and a  series of other cultivated  p l a n t s. As  soil moisture  p r o b l e m s , nutrient a­ v a i l a b i l i t y , etc. are less delicate, the  variety of plantable crops is less  r e s t r i c t e d but monocultures (peper  plantations, etc.) are not desirable,  because, of the potential dangers of  plant diseases. 

II — 3) Cattle breeding on latosols.

Near­surface maximum and  m i n i m u m  air  t e m p e r a t u r e  d i s t r i b u t i o n chain is : 

Type I (Figura 1 — graph 1)  destroyed type III (Figure 1 —  graphs 8, 9 and 10, but less extreme) 

type II b (Figure 1 — graph  7 ) .  As stated above, high near­surface  temperatures are harmful to grass  species and fodder plants in the  early state of  g r o w t h ,  i . e . a negative  selection of the  w i d e variety of the  available native fodder plants  w i l l  take  p l a c e . During serious droughts,  and for several months after the grass  cover dries up as a result of direct  solar radiation and water  d e f i c i e n c y .  Serious droughts in central Amazonia  occur at roughly  3 ­ 5 year intervals,  so they are bound to affect all long  t e r m projects of cattle  b r e e d i n g .  Latosols are the representative soil  t y p e for at least 85 percent of the  Tertiary region along the Manaus­ Itacoatiara Road. Large scale re­ forestation and agricultural efforts 

including cattle breeding cannot  be recommended unconditionally on  these soils, because of near­surface  temperatures, and many other  l i m i t i n g 

factors such as cycling plant nutrients  (Brinkmann,  W . L. F. and  A . dos  Santos, 1971 a, 1971 b; Stark,  N . ,  1971), nutrient leaching (Nascimen­ to,  J .  C . de and  W . L. F. Brinkmann,  1972), soil water balance, etc. 

It seems  t o the authors, that the  near­surface  m a x i m u m and  m i n i m u m  air  t e m p e r a t u r e  d i s t r i b u t i o n for an  ideal agricultural or cattle breeding  scheme should be in a position be­ t w e e n temperature conditions shown  in Figure 1 — graph 2 and graph 6.  Futhermore the  f o l l o w i n g guide —  lines are proposed  w h e n large scale  s i l v i c u l t u r a l or agricultural schemes  are being planned : 

1)  A l l areas such as deep  w h i t e sand  areas (tropical podzol soils and  regozols)  w h i c h are known to be  w o r t h l e s s for  s i l v i c u l t u r a l or agri­ cultural large scale schemes, should  be  c o n s e r v e d, as the existing climax  f o r e s t matches best these very tight  e c o s y s t e m s . 

2) Large scale slash and burn methods  have to be avoided, because of their  d e t r i m e n t a l effects on mezo — and  m i c r o c l i m a t e , humus content, nitrogen  and other plant nutrients present, and  on the soil —  w a t e r balance of the  area. 

The Laboratories of Environmental  Sciences and the Center of Forestry  Research of INPA, developed a joint  scientific program to clarify the basic  needs and preservation rules of sil­ vicultural and agricultural develop­ ment of  t h e Tertiary region of central  A m a z o n i a . The results  w h i c h  w i l l be  available in the near  f u t u r e ,  w i l l  provide governmental  a g e n c i e s , 

farmers and ranchers  w i t h the data  necessary for a better understanding  of the ecodynamics of the Tertiary  region, and consequently should lead  to viser development schemes. 

ACKNOWLEDGEMENT

(6)

R E S U M O

Temperaturas máximas e mínimas do ar foram medidas em dez locais diferentes na Amazônia Cen-tral, a u m a altura de 2 cm acima da superfície do solo. Como resultado destas medidas foram deter-minadas três tipos de temperatura, sendo que. cada um dos três tipos apresentam influências especificas para a agricultura, silvicultura e pecuária em rela-ção aos tipos de solos

Estas investigações foram realizadas em latosso-los e solatosso-los arenosos, visto que, esses dois tipos co-brem aproximadamente 90% dos solos da E s t r a l a Manaus - Itacoatiara.

Nos latossolos, os resultados obtidos demonstran: que sem considerar outros fatores limitantes, as quei-madas em grande escala prejudicam até certo ponto o desenvolvimento da agricultura, silvicultura e pe-cuária, havendo por isso mesmo urgentes

necessida-des de modificar o sistema de exploração.

Sem dúvida alguma, as áreas com areias bran cas, não podem ser utilizadas por longo prazo para agricultura, silvicultura e pecuária em grande escala

por sofrerem fortes influências da temperatura sem levar em consideração outros fatores limitantes.

Essas áreas no momento são usadas p a r a mono-culturas (mandioca e abacaxi) porém em futuro elas devem permanecer conservadas.

LITERATURE CITED

A L ' I I R É V I L L Ë , A .

1961 — Étude écologique Je principales formations végétales du Brésil. Nugent sur Marne. Centro Technique Forestier Tropical,

B R I N K M A N N , W . L . F. & SANTOS, A . uos

1971a — Natural waters in Amazonia. V — Soluble magnesium properties. Turrialba. 21(4) :95-101 1971b — Natural waters in Amazonia. VIT — Total

phosphorus compounds. Symposium Proceedings on Environment in Amazónia, Part III. Manaus.

(in press).

N A S C I M E N T O , J. C . DE & B R I N K M A N N , W . L . F.

1972 — The effect of slash and burn on soil chemistry in the Tertiary region of central Amazonia.

Acta Amazonica, Manaus 2(1) (in press).

STARK. N .

1971 — Nutrient cycling in South American rain forest.

Imagem

Figure I — Relative frequency distribution of weekly maximum/minimum air temperature (2 cm above ground at  various sites of the Tertiary region near Manaus — central Amazonia (period : June 15 th, 1968 to January

Referências

Documentos relacionados

ESTE FORMULÁRIO FOI PREPARADO COM AS INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS AO ATENDIMENTO DAS DISPOSIÇÕES DO CÓDIGO ANBIMA DE REGULAÇÃO E MELHORES PRÁTICAS PARA OS FUNDOS

Graças ao apoio do diretor da Faculdade, da Rede de Museus e em especial da Pro Reitoria de Extensão, o CEMEMOR tem ampliado e mantido suas atividades junto

Para essa discussão, selecionamos o programa musical televisivo O fino da bossa, apresentado por Elis Regina e Jair Rodrigues, na TV Record de São Paulo, entre os anos de 1965 e

PEDERTRACTOR QUIROGRAFÁRIO 2 05.993.074/0001-90 ABC APOLINOX METAIS E TELAS PERFURADAS LTDA.. RODOVIARIO DE

Figura 8 – Isocurvas com valores da Iluminância média para o período da manhã na fachada sudoeste, a primeira para a simulação com brise horizontal e a segunda sem brise

Considera-se que ambos os filósofos foram e permanecem sendo de extrema contribuição para as ciências em geral, principalmente para as ciências sociais e a sociologia, de modo

Para a investigação, utilizou-se o material do acervo documental disponível no Grupo de Pesquisa História da Alfabetização, Leitura, Escrita e dos Livros Escolares (HISALES),

Dado que os jornais possuem políticas editoriais semelhantes, não têm relação direta com partidos políticos, é possível dizer que as fotografias, enquanto discurso, ou seja,