Spatial variability of soil CO2 emission in different topographic positions

Abstract

The spatial variability of soil CO2 emission is controlled by several properties related to the production and transport of CO2 inside the soil. Considering that soil properties are also influenced by topography, the objective of this work was to investigate the spatial variability of soil CO2 emission in three different topographic positions in an area cultivated with sugarcane, just after mechanical harvest. One location was selected on a concave-shaped form and two others on linear-shaped form (in back-slope and foot-slope). Three grids were installed, one in each location, containing 69 points and measuring 90 x 90 m each. The spatial variability of soil CO2 emission was characterized by means of semivariance. Spatial variability models derived from soil CO2 emission were exponential in the concave location while spherical models fitted better in the linear shaped areas. The degree of spatial dependence was moderate in all cases and the range of spatial dependence for the CO2 emission in the concave area was 44.5 m, higher than the mean value obtained for the linear shaped areas (20.65 m). The spatial distribution maps of soil CO2 emission indicate a higher discontinuity of emission in the linear form when compared to the concave form.A variabilidade espacial da emissão de CO2 é determinada pela variação de atributos do solo relacionados à produção e ao transporte de CO2 no interior do solo. Considerando que a distribuição espacial destes atributos ocorre por influência da topografia, o objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo em três diferentes posições topográficas em área sob cultivo de cana-de-açúcar, após colheita mecanizada da cana crua. Selecionou-se uma área na forma côncava e outras duas em posições contrastantes na forma linear (encosta superior e encosta inferior), nas quais foram instaladas três malhas de amostragem, uma em cada área, contendo 69 pontos e medindo 90 x 90 m cada uma. Caracterizou-se a variabilidade espacial da emissão de CO2 por meio da semivariância. A estrutura de variabilidade espacial da emissão de CO2 foi descrita por modelo exponencial na forma côncava e por modelos esféricos nas áreas situadas na forma linear. O grau de dependência espacial foi moderado nas três áreas e o alcance da dependência espacial da emissão na área côncava foi de 44,5 m, superior ao valor médio obtido para as áreas situadas na forma linear (20,65 m). Houve maior descontinuidade da distribuição espacial da emissão de CO2 do solo na forma linear em relação à forma côncava.