RAIFALL CHARACTERIZATION AND SENDIMENTOLOGICAL RESPONSES OF WATERSHEDS WITH DIFEREMT LAND USES TO PRECIPITATION IN THE SEMIARID REGION BRAZIL
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n222rcKeywords:
Precipitation. Sediment Production. Watersheds.Abstract
The objective of this work was to evaluated the precipitation characteristics (depth, I30 and erosivity) and their effects on sediment production in three watersheds under different managements of land use 35-year regenerating Caatinga (RC), thinned Caatinga (TC), which underwent thinning of trees with diameter smaller than 10 cm; and deforested Caatinga (followed by burning and pasture) (DC). The experimente was conducted in the central, tropical semiarid region of the State of Ceará, Brazil. The precipitation events, surface runoff and sediment production were monitored from 2010 to 2015. The precipitation characteristics were subjected to Pearson's correlation at 1 and 5% of significance and the events that produced sediments in each watershed were hierarchically grouped by hierarchical cluster analysis technique. Two hundred precipitation events were recorded, with 23 (RC), 18 (TC) and 43 (DC) events producing sediments. The use of thinning (TC) decreased the sediment production by 53.5%, while the deforestation, burn and pasture cultivation (DC) increased soil losses by 14%, compared with the RC. The sediment production was greatly correlated with the I30 in the three watersheds, denoting the erosion process great dependence on the precipitation intensity.Downloads
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References
ALBUQUERQUE, A. W. et al. Determinação de fatores da equação universal de perda de solo em Sumé, PB. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 9, n. 2, p. 153-160, 2005.
ARAÚJO FILHO, J. A. Manipulação da vegetação lenhosa da caatinga para fins pastoris. 1. ed. Sobral: EMBRAPA-CNPC, 1992. 18 p. (Circular Técnica, 11).
ARAÚJO NETO, J. R. Efeito de diferentes manejos sobre o escoamento superficial em microbacias experimentais no semiárido tropical. 2012. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola: Área de Concentração em Manejo de Bacias Hidrográficas) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
BOIX-FAYOS, C. et al. Measuring soil erosion by field plots: understanding the sources of variation. Earth-Sciences Reviews, Amsterdam, v. 78, n. 3, p. 267-285. 2006.
CAMPO, J. et al. Occurrence of soil erosion after repeated experimental fires in a Mediterranean environment. Geomorphology, Amsterdam, v. 82, n. 3, p. 367-387, 2006.
CHAMIZO, S. et al. Runoff at contrasting scales in a semiarid ecosystem: a complex balance between biological soil crust features and rainfall characteristics. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 452, n. 1-4, p. 130-138 2012.
DERECZYNSKI, C. P.; OLIVEIRA, J. S.; MACHADO, C. O. Climatologia da precipitação no município do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Metereologia, São José dos Campos, v. 24, n. 1, p. 24-38, 2009.
FANG, N. F. et al. The characteristics of extreme erosion events in a small mountainous watershed. PloS one, San Francisco, v. 8, n. 10, p. 1-10, 2013.
FANG, N. F. et al. The effects of rainfall regimes and land use changes on runoff and soil loss in a small mountainous watershed. Catena, Amsterdam, v. 99, n. 1. p. 1-8, 2012.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. La erosion del suelo por El água: algunas medidas para combatirla en las tierras de cultivo. Roma, 1967, 207 p.
FOSTER, G. R. et al. Conservation of the Universal Soil Loss Equation the SI metric units. Journal of Soil and Water Conservation, Ankeny, v. 36, n. 6, p. 355-359, 1981.
LIMA, C. A. et al. Characteristics of rainfall and erosion under natural conditions of land use in semi-arid regions. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 11, p. 1222-1229, 2013.
LIU, Y. et al. Hydrological responses and soil erosion potential of abandoned cropland in the Loess Plateau, China. Geomorphology, Amsterdam, v. 138, n. 1, p. 404-414, 2012.
OLIVEIRA, J. R. et al. Erosão hídrica em um argissolo vermelho-amarelo, sob diferentes padrões de chuva simulada. Revista Brasileira de Engenharia agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 14, n. 2, p. 140-147, 2010.
ONDA, Y.; DIETRICH, W. E.; BOOKER, F. Evolution of overland flow after a severe forest fire, Point Reyes, California. Catena, Amsterdam, v. 72, n. 1–4, p. 13-20, 2008.
PIVELI, R. P.. KATO, M. T. Qualidade das águas e poluição: aspectos físico-químicos. 1. ed. São Paulo, SP: ABES, 2005. 285 p.
RODRIGUES, J. O. et al. Sediment loss in semiarid small watershed due to the land use. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 44, n. 3, p. 488-498, 2013.
SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 3. ed. Brasília, DF: EMBRAPA SOLOS 2013. 353 p.
SANTOS, J. C. N. et al. Determinação do fator de cobertura e dos coeficientes da MUSLE em microbacias no semiárido brasileiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 18, n. 11, p. 1157-1164, 2014.
SANTOS, J. C. N. Mensuração da erosão do solo no semiárido em diferentes usos de terras e escalas espaciais. 2012. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola: Área de Concentração em Manejo de Bacias Hidrográficas) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012
SANTOS, J. C. N. et al. . Effect of dry spells and soil cracking on runoff generation in a semiarid micro watershed under land use change. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 551, n. 1-4, p. 1-10, 2016.
SUN, L.; NI, J.; BROTHWICK, A. G. L. Rapid assessment of sustainability in Mainland China. Journal of Environmental Management, Amsterdam, v. 91, n. 4, p. 1021-1031, 2010.
THOMAZ, E. L. The influence of traditional steep land agricultural practices on runoff an soil loss. Agricultural, Ecosystem and environment, Amsterdam, v. 130, n. 2, p. 23-30, 2009.
WESTER, T.; WASKLEWICZ, T.; STALEY, D. Functional and structural connectivity within a recently burned drainage basin. Geomorphology, Amsterdam, v. 206, n. 2, p. 362–373, 2014.
WISCHMEIER, W. H; SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Washington: USDA, 1978. 58 p. (Agricultural Handbook, 537).
ZHOU, J. et al. Effects of precipitation and restoration vegetation on soil erosion in a semi-arid environment in the Loess Plateau, China. CATENA, Amsterdam, v. 137, n. 1–4, p. 1-11, 2016.
ARAÚJO FILHO, J. A. Manipulação da vegetação lenhosa da caatinga para fins pastoris. 1. ed. Sobral: EMBRAPA-CNPC, 1992. 18 p. (Circular Técnica, 11).
ARAÚJO NETO, J. R. Efeito de diferentes manejos sobre o escoamento superficial em microbacias experimentais no semiárido tropical. 2012. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola: Área de Concentração em Manejo de Bacias Hidrográficas) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
BOIX-FAYOS, C. et al. Measuring soil erosion by field plots: understanding the sources of variation. Earth-Sciences Reviews, Amsterdam, v. 78, n. 3, p. 267-285. 2006.
CAMPO, J. et al. Occurrence of soil erosion after repeated experimental fires in a Mediterranean environment. Geomorphology, Amsterdam, v. 82, n. 3, p. 367-387, 2006.
CHAMIZO, S. et al. Runoff at contrasting scales in a semiarid ecosystem: a complex balance between biological soil crust features and rainfall characteristics. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 452, n. 1-4, p. 130-138 2012.
DERECZYNSKI, C. P.; OLIVEIRA, J. S.; MACHADO, C. O. Climatologia da precipitação no município do Rio de Janeiro. Revista Brasileira de Metereologia, São José dos Campos, v. 24, n. 1, p. 24-38, 2009.
FANG, N. F. et al. The characteristics of extreme erosion events in a small mountainous watershed. PloS one, San Francisco, v. 8, n. 10, p. 1-10, 2013.
FANG, N. F. et al. The effects of rainfall regimes and land use changes on runoff and soil loss in a small mountainous watershed. Catena, Amsterdam, v. 99, n. 1. p. 1-8, 2012.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. La erosion del suelo por El água: algunas medidas para combatirla en las tierras de cultivo. Roma, 1967, 207 p.
FOSTER, G. R. et al. Conservation of the Universal Soil Loss Equation the SI metric units. Journal of Soil and Water Conservation, Ankeny, v. 36, n. 6, p. 355-359, 1981.
LIMA, C. A. et al. Characteristics of rainfall and erosion under natural conditions of land use in semi-arid regions. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 11, p. 1222-1229, 2013.
LIU, Y. et al. Hydrological responses and soil erosion potential of abandoned cropland in the Loess Plateau, China. Geomorphology, Amsterdam, v. 138, n. 1, p. 404-414, 2012.
OLIVEIRA, J. R. et al. Erosão hídrica em um argissolo vermelho-amarelo, sob diferentes padrões de chuva simulada. Revista Brasileira de Engenharia agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 14, n. 2, p. 140-147, 2010.
ONDA, Y.; DIETRICH, W. E.; BOOKER, F. Evolution of overland flow after a severe forest fire, Point Reyes, California. Catena, Amsterdam, v. 72, n. 1–4, p. 13-20, 2008.
PIVELI, R. P.. KATO, M. T. Qualidade das águas e poluição: aspectos físico-químicos. 1. ed. São Paulo, SP: ABES, 2005. 285 p.
RODRIGUES, J. O. et al. Sediment loss in semiarid small watershed due to the land use. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 44, n. 3, p. 488-498, 2013.
SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 3. ed. Brasília, DF: EMBRAPA SOLOS 2013. 353 p.
SANTOS, J. C. N. et al. Determinação do fator de cobertura e dos coeficientes da MUSLE em microbacias no semiárido brasileiro. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 18, n. 11, p. 1157-1164, 2014.
SANTOS, J. C. N. Mensuração da erosão do solo no semiárido em diferentes usos de terras e escalas espaciais. 2012. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola: Área de Concentração em Manejo de Bacias Hidrográficas) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012
SANTOS, J. C. N. et al. . Effect of dry spells and soil cracking on runoff generation in a semiarid micro watershed under land use change. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 551, n. 1-4, p. 1-10, 2016.
SUN, L.; NI, J.; BROTHWICK, A. G. L. Rapid assessment of sustainability in Mainland China. Journal of Environmental Management, Amsterdam, v. 91, n. 4, p. 1021-1031, 2010.
THOMAZ, E. L. The influence of traditional steep land agricultural practices on runoff an soil loss. Agricultural, Ecosystem and environment, Amsterdam, v. 130, n. 2, p. 23-30, 2009.
WESTER, T.; WASKLEWICZ, T.; STALEY, D. Functional and structural connectivity within a recently burned drainage basin. Geomorphology, Amsterdam, v. 206, n. 2, p. 362–373, 2014.
WISCHMEIER, W. H; SMITH, D. D. Predicting rainfall erosion losses: A guide to conservation planning. Washington: USDA, 1978. 58 p. (Agricultural Handbook, 537).
ZHOU, J. et al. Effects of precipitation and restoration vegetation on soil erosion in a semi-arid environment in the Loess Plateau, China. CATENA, Amsterdam, v. 137, n. 1–4, p. 1-11, 2016.
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24-01-2017
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Section
Agricultural Engineering
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