Orientador: Prof. Dr. Alexandre França Tetto Coorientadores: Prof. Dr. Ronaldo Viana Soares, Profa. Dra. Marta Regina Barrotto do Carmo Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 29/10/2020 Inclui referências: p. 120-136 Área de concentração: Conservação da Natureza Resumo: A estepe stricto sensu é caracterizada como um ecossistema dependente do fogo, sendo o Parque Estadual de Vila Velha (PEVV) a principal e mais antiga unidade de conservação inserida nesta tipologia, na qual foi implementado o Manejo Integrado do Fogo (MIF) em 2014. A fim de auxiliar o planejamento e ação das atividades de MIF, assim como a manutenção desses remanescentes, esta pesquisa teve por objetivo analisar o histórico de fogo do parque, o comportamento do fogo em queimas controladas e o incremento de biomassa em campo e por sensoriamento remoto, assim como definir um modelo combustível de estepe stricto sensu para simulação de progresso de fogo e suas variáveis. O histórico de fogo foi levantado no período de 1997 a 2018, por meio de determinação manual de cicatrizes de fogo, em imagens Landsat. As queimas, utilizando a técnica contra o vento, foram realizadas no final de agosto de 2017, para 16 subparcelas de 60 m2 cada, localizadas em três áreas planas. Nos 19 meses seguintes foi observado o incremento de biomassa. Para tanto, foram realizadas coletas destrutivas de material combustível, categorizando em material combustível fino vivo, morto e miscelânea. O modelo de combustível para estepe stricto sensu do PEVV foi definido com base em dados publicados sobre a caracterização de material combustível para a tipologia e comparado com outros modelos pré-existentes. Para tanto, foram realizadas simulações do incêndio transcorrido em 4 de setembro de 2017 por meio do programa FARSITE, comparando 5 distintos arranjos de modelos de combustíveis. Por fim, analisou-se a severidade deste evento por meio do índice espectral Relatizived Burn Ratio (RBR) e o comportamento do índice espectral Normalized Burn Ratio (NBR) pré e pós incêndio, relacionado à caracterização de biomassa. Os meses críticos de ocorrência de incêndio no PEVV foram agosto e setembro. Ao longo de 22 anos, cerca de 19,7% da área do parque foi atingida 3 vezes, enquanto 7,4% da área teve sua última queima registrada há 19 anos. O tempo de retorno de fogo predominante do PEVV foi "misto". Os valores médios dos parâmetros de comportamento de fogo foram: a) velocidade de propagação: 0,0160 m.s-1; b) altura de chama: 1,0 m; c) intensidade de fogo: 34,49 kcal.m-1.s-1; d) calor liberado: 2197,81 kcal.m-2; e e) material consumido: 72,3%. Após 19 meses, a carga total de combustível fino foi inferior e a representatividade das classes foi distinta ao observado anteriormente ao experimento. Dos cinco modelos pré-selecionados simulados, três foram analisados quanto aos parâmetros de comportamento do fogo, sendo que os valores médios de velocidade de propagação, comprimento de chama, intensidade de fogo e calor liberado, para cada modelo, foram, respectivamente: a) 2-4-8 (0,0720 m.s-1; 1,19 m; 137,24 kcal.m-1.s-1; 1566,47 kcal.m-2), b) 109-143-161 (0,0672 m.s-1, 1,69 m, 274,69 kcal.m-1.s-1, 3589,44 kcal.m-2) e c) 14-4-8 (0,0987 m.s-1, 1,79 m, 261,09 kcal.m-1.s-1 , 2495,50 kcal.m-2). Referente à severidade do incêndio florestal, 78,7% da área atingida (total de 124 ha) foi classificada como moderada-baixa severidade e, segundo o índice RBR, houve considerável redução dos efeitos resultantes do fogo nos 19 meses após o incêndio, para o estrato herbáceo. Os dados obtidos foram condizentes com os existentes na literatura. Dentre os modelos de combustível apresentados, o modelo 14 demonstrou bom desempenho e representatividade do evento. Assim, as informações obtidas no presente estudo poderão auxiliar no planejamento e execução do MIF do Parque Estadual de Vila Velha. Palavras-chave: Campos Gerais, unidades de conservação, incêndios florestais, queima controlada, vegetação campestre, manejo do fogo Abstract: Grassland is a fire-dependent ecosystem and Vila Velha State Park (VVSP) is the main and oldest protected area inserted in this typology, where an Integrated Fire Management (IFM) was implemented in 2014. In order to assist the planning and action of the IFM activities, and the maintenance of these remnants, this research aimed to analyze the fire history of the park, the fire behavior in controlled burns, forest fire simulation and the biomass regeneration by remote sensing. We analyzed the fire history between 1997 and 2018 through manual determination of fire scars in Landsat images. For the analysis of fire behavior, we carried out burns against the wind at the end of August 2017, in 16 plots of 60 m2 distributed in three flat areas. In the following 19 months, we monitored biomass regeneration with destructive collections of combustible material. We categorized this material into thin, living, dead and miscellaneous fuel material. We defined the fuel model for VVSP grassland based on published data on the characterization of combustible material for the typology and compared with other pre-existing models. For this purpose, we simulated the fire occurred on 4th September 2017 through the FARSITE program. Finally, we analyzed the severity of this event using the Relatizived Burn Ratio (RBR) spectral index and the behavior of the pre and post fire Normalized Burn Ratio (NBR) spectral index related to the biomass characterization. The critical months of fire occurrence in the VVSP were August and September. Over 22 years, about 19.7% of the grassland area was reached three times and 7.4% of the area had its last burn recorded 19 years ago. The predominant fire return time for VVSP was "mixed". The average values of the fire behavior parameters were: a) rate of spread: 0.0160 m.s-2; b) flame height: 1.0 m; c) fire intensity: 34.49 kcal.m-1.s-1; d) released heat: 2197, 81 kcal.m-2; and e) consumed material: 72.3%. After 19 months, the total load of fine fuel was lower and the representativeness of the classes was different from that observed before the experiment. Of the five pre-selected models, three were subjected to simulation. The average values of rate of spread, flame length, fire intensity and heat released, respectively for each model, were: a) 2-4-8 (0.072 m.s-1; 1.19 m; 137.24 kcal.m-1.s-1; 1566.47 kcal.m-2), b) 109-143-161 (0.0672 m.s-1, 1.69 m, 274.69 kcal.m-1.s- 1, 3589.44 kcal.m-2) and c) 14-4-8 (0.0987 m.s-1, 1.79 m, 261.09 kcal.m-1.s-1, 2495.50 kcal.m-2). Regarding the severity of the forest fire, 78.7% of the affected area (about 124 ha) was classified as moderate-low severity and, according to the RBR index, there was a considerable reduction in the effects resulting from the fire in the 19 months after the fire, to the herbaceous layer. The data obtained were consistent with those found in the literature. Among the fuel models presented, model 14 demonstrated good performance and representativeness of the event. Thus, the information obtained in the present study may come to assist in the planning and execution of the IFM of the Vila Velha State Park. Keywords: Campos Gerais, protected areas, forest fires, burned, grassland, fire management