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Biodiversidade, Sucessão Ecológica e Restauração de Áreas Ciliares
Paulo KageyamaPaulo KageyamaESALQ/USP
Seminário SABESPSeminário SABESP19/02/200919/02/2009
APRESENTAÇÃO
• INTRODUÇÃO• HISTÓRICO DA RESTAURAÇÃO NO BRASIL• SITUAÇÃO PESQUISA: ONDE CHEGAMOS ?
• FLORESTA TROPICAL• BIODIVERSIDADE TOTAL DA MATA ATLÂNTICA• INTERAÇÕES ECOLÓGICAS ENTRE ORGANISMOS
• SUCESSÃO ECOLÓGICA• GRUPOS ECOLÓGICOS SUCESSIONAIS NA MATA• USO DE MODELOS DE RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA
• CONSIDERAÇÕES FINAIS• PERPECTIVAS DE AVANÇOS DA RESTAURAÇÃO• POLÍTICAS PÚBLICAS: O QUE TEMOS/QUEREMOS
15001500--1990 redução da Mata Atlântica1990 redução da Mata Atlântica
19901990--1995 desmatamento estável1995 desmatamento estável
19951995--2006 regeneração > 10%2006 regeneração > 10%
Estado de São Paulo - Status
Hoje restam < 23% da área original, na sua maioria em estágio inicial de sucessão e altamente fragmentada.
IF 2005
CENÁRIOS FUTUROS
•- TEMOS NA MATA ATLÂNTICA DO ESP EM TORNODE 10% DE VEGETAÇÃO REMANESCENTE
•- ESTES REMANESCENTES ESTÃO MUITO MALDISTRIBUÍDOS (1% A 70%) (INTERIOR x V.RIBEIRA)
•- TEMOS ALGUMAS POSSIBILIDADES DE CENÁRIOSFUTUROS: COM APPs E RLs RECUPERADAS OU NÃO;FUTUROS: COM APPs E RLs RECUPERADAS OU NÃO;
•- SE TIVERMOS AS APPs RESTAURADAS PODEREMOSTER UM TOTAL DE 20% DE VEGETAÇÃO NATIVA;
•- SE TIVERMOS AS APPs E RLs RECUPERADASPODEREMOS TER 40% DE VEGETAÇÃO NATIVA;
•- O PROBLEMA DEPENDE DO ENGAJAMENTO,PORTANTO, DO SETOR AGROPECUÁRIO NESSA LUTA.
A Decisão é do Produtor Rural
��São três Questões:São três Questões:
�O PRODUTOR SABE ? CONHECE O PROGRAMA E TEM CONHECIMENTO TÉCNICO ?;
�O PRODUTOR PODE ? ELE TEM ESTRUTURA E �O PRODUTOR PODE ? ELE TEM ESTRUTURA E CONDIÇÕES PARA ACEITAR A AÇÃO ?
�O PRODUTOR QUER ? ELE PESOU OS PRÓS E OS CONTRAS E DECIDIU ?
Papel da Pesquisa da Universidade ?
Um dos objetivos da restauração genética é entender os fatores que influenciam a dinâmica dos processos genéticos, e como estes fatores afetam a estrutura genética das populações.
Restauração Genética
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Como espécies e suas populações ocorrem nas comunidades é um dos desafios que temos para estudar a estrutura genética dos Biomas com alta diversidade de espécies, tais como as florestas tropicais.F̂
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Fotos: Juliano Schimidt & Roberto Tarazi
Restauração GenéticaEstudos na Mata Atlântica
Herritt (1991)0,1260,12628,001,20Bowdichia virgiloides
Herritt (1991)0,1400,14030,001,42Cariniana legalis
Herritt (1991)0,1840,18440,001,45Cordia trichotoma
Herritt (1991)0,1410,14127,001,45Johanesia princeps
Moraes (1993)0,3580,16066,702,80Myracrodruon urundeuva
Santos (1994)0,5030,4511003,80Bauhinia forficata
Gandara (1996)0,2430,22276,902,31Cedrela fissilis
Reis (1996)0,4630,4961003,40Euterpe edulis
AutorHeHoP%AEspécie
Tarazi et al., (2005)0,426
0,310
0,383
0,280
83,302,20Ocotea catharinensis
Cerca de 50 espécies foram estudadascom ferramentas genéticas
Souza (1997)0,2840,24577,802,20Chorisia speciosa
Sebben (1997)0,1820,19550,001,63Genipa americana
Maltez (1997)0,2700,23850,002,00Aspidosperma polyneuron
Moraes (1998)0,3510,32385,002,00Cryptocaria moschata
Auler et al. (2002)0,0840,07273,302,00Araucaria angustifolia
Moraes et al. (2002)0,5360,32495,122,74Cryptocarya aschersoniana
Silva et al., (2003)0,3010,27771,432,07Ocotea porosa
Kageyama et al., (2003)0,3600,35867,802,36Ocotea odorifera
Reis (1996)0,4630,4961003,40Euterpe edulis
MATA ATLÂNTICA MATA ATLÂNTICA –– DIVERSIDADE DE ÁRVORES, DIVERSIDADE DE ÁRVORES, OUTRAS PLANTAS E ANIMAIS/MICRORGANISMOSOUTRAS PLANTAS E ANIMAIS/MICRORGANISMOS
Num hectare de Mata Atlântica temos cerca de 500 espécies vegetais: em torno de 150 de árvores e de 350 espécies de lianas, epífitas, arbustos e herbáceas
de 150 de árvores e de 350 espécies de lianas, epífitas, arbustos e herbáceas
Estima-se ainda que existem cerca de 100 vezes mais insetos e microrganismos; total de 50.000 espécies por hectare;
QUAL DEVE SER A PRIORIDADE NA RESTAURAÇÃO ?
Grupos ecológicos: Estudos GenéticosBUDOWSKI (1965)
Pioneiras: Clareiras grandes, pleno sol, dormência de sementes
Secundárias Iniciais: Clareiras pequenas, pleno sol, crescimento rápido.
Secundárias tardias: Clareiras pequenas, sombra, crescimento lento
Climácicas: Não clareiras, sombra, ciclo
Cecropia pachystachya
Pioneira
Secundária
Climácica
FOTO: Carvalho (1996)
Climácicas: Não clareiras, sombra, ciclo longo, crescimento lento.
Estimativas para o Est. de São Paulo
Pioneiras – 20% espécies ? 30 spp
Secundárias – 60% espécies ? 90 spp
Climácicas – 20% especies ? 30 spp
Cedrela fissilis
Ocotea catharinensis
INPE/SOS Mata Atlântica 1998
FOTO: Roberto Tarazi
FOTO: Roberto Tarazi
Caracterização EcológicaEstágios Sucessionais de Espécies-Modelo
Projeto FAPESP/ESALQ – 2000/2003
ZoocóricaPlanta dióicaagregadaPioneiraCecropia pachystachya
AnemocóricaUnissexuadasbaixaSecundária Cedrela fissilis
ZoocóricaUnissexuais agregadaPioneiraTrema micrantha
DispersãoFloresDensidadeGrupo sucessional
Espécies
Barocórica/Zoocórica
HermafroditasaltaClimácicaEsenbeckialeiocarpa
ZoocóricaHermafroditaaltaClimácicaMaytenusaquifolia
AnemocóricaHermafroditasbaixaSecundáriaTardia
Cariniana legalis
AnemocóricaUnissexuadasbaixaSecundária Tardia
Cedrela fissilis
Kageyama et al. (2003)
Caracterização GenéticaEstágios sucessionais
2,30,0260,080-0,0067Adul.C. pachystachya
1,0-0,007-0,016-0,0908Adul.T. micrantha
nlGer.Espécies
Distribuição da variabilidade genética entre e dentro de populações, em seis espécies arbóreas tropicais de diferentes estados sucessionais.
F̂f̂ pφ̂ pmN̂
1,20,049*0,0580,0098Adul.E. leiocarpa
0,90,147*0,484**0,395*9Adult.M. aquifolia
12,20,0090,249*0,119*14Adul.C. legalis
1,90,082**0,246*0,178**4Adul.C. fissilis
Kageyama et al. (2003)
GRUPOS ECOLÓGICOS DE ESPÉCIES ARBÓREAS DA FLORESTA TROPICAL
• PIONEIRAS: BUDOWSKI; KAGEYAMA et al.– PIONEIRAS TÍPICAS E ANTRÓPICAS; – COLONIZADORAS; DE CLAREIRAS GRANDES
• SECUNDÁRIAS INICIAIS: BUDOWSKI; MARTINEZ-RAMOS– SECUNDÁRIAS QUE COLONIZAM ÁREAS ANTROPIZADAS;– PIONEIRAS LONGEVAS; BOM CRESCIMENTO;
• SECUNDÁRIAS TARDIAS: BUDOWSKI; DENSLOW
SUCESSÃO, BIODIVERSIDADE E RESTAURAÇÃO
• SECUNDÁRIAS TARDIAS: BUDOWSKI; DENSLOW– EMERGENTES; SECUNDÁRIAS TARDIAS; NÔMADES;– OPORTUNISTAS DE CLAREIRAS PEQUENAS;
• CLIMÁCICAS; TOLERANTES: BUDOWSKI; VIANA– DE DOSSEL E DE SUB-DOSSEL NA FLORESTA;– GERMINAM, CRESCEM E SE REPRODUZEM À SOMBRA;;– RESSALTAR: ESSAS ESPÉCIES RESPONDEM À LUZ.
Grupos Ecológicos fundamentais para os Modelos
MODELO BÁSICO DE ASSOCIAÇÃO ENTRE GRUPOS ECOLÓGICOS (BUDOWSKI, 1966)
RESTAURAÇÃO: BIODIVERSIDADE E SUCESSÃO
MODELOS DE RESTAURAÇÃO: EVOLUÇÃO DE 1988 A 2000 (CONVÊNIO CESP/ESALQ-USP)• PLANTIO DE ESPÉCIES AO ACASO: SEM USO DE PIONEIRAS E
NÃO USO DOS GRUPOS ECOLÓGICOS; “COQUETEL”
• MODELO DE SUCESSÃO: LINHAS DE PIONEIRAS (P+I) E DE NÃO PIONEIRAS (T+C) INTERCALADAS
• MODELO DE SUCESSÃO E RESPEITANDO AS ESPÉCIES RARAS(< DENSIDADE) E COMUNS (> DENSIDADE)
• MODELO DE ILHAS DE DIVERSIDADE: USO SÓ DE PIONEIRAS
RESTAURAÇÃO, BIODIVERSIDADE E SUCESSÃO
• MODELO DE ILHAS DE DIVERSIDADE: USO SÓ DE PIONEIRAS (ÁREA TOTAL) E DE SPP NÃO PIONEIRAS (20% DA ÁREA)
EVOLUÇÃO DE NOVOS MODELOS: PLANTIO DE OUTROS EVOLUÇÃO DE NOVOS MODELOS: PLANTIO DE OUTROS ORGANISMOS ? REGENERAÇÃO NATURAL? NUCLEAÇÃO? ORGANISMOS ? REGENERAÇÃO NATURAL? NUCLEAÇÃO? CHUVA SEMENTES ? BANCO DE SEMENTES DO SOLO?CHUVA SEMENTES ? BANCO DE SEMENTES DO SOLO?
“QUE RESULTADOS TEMOS DESSES MODELOS TESTADOS?““QUE RESULTADOS TEMOS DESSES MODELOS TESTADOS?“
MODELO DE PLANTIO SEGUNDO A SUCESSÃO E RESPEITANDO A RARIDADE DAS ESPÉCIES• EXPERIMENTO DE ESPÉCIES RARAS:
• 6 ESPÉCIES RARAS, 6 COMUNS E 6 INTERMEDIÁRIASFORAM PLANTADAS COMO RARAS (1 IND/H\A) ECOMO COMUNS (50 IND/HA) E MOSTRARAM:
• DAS 6 ESPÉCIES RARAS PLANTADAS COMO COMUNS4 DELAS MOSTRARAM MAIS ATAQUES DE PRAGAS
SUCESSÃO SECUNDÁRIA E GRUPOS ECOLÓGICOS
4 DELAS MOSTRARAM MAIS ATAQUES DE PRAGASE/OU DOENÇAS:– AROEIRA, JARACATIÁ, AMENDOIM, PAINEIRA
• MODELO DE PLANTIO DA CESP (2001)
2000 PLANTAS POR HA; 100 SPP/HA– 1000 PLANTAS/HA DE PIONEIRAS (P E I) COM 20 ESPÉCIES (50)– 600 PLANTAS/HA DE SECUNDÁRIAS (ST) COM 60 ESPÉCIES (10)– 400 PLANTAS/HA DE CLÍMAX (CL) COM 20 ESPÉCIES (20)
Macrofauna edáfica, regeneração natural de espécies arbóreas, lianas e epífitas em
floretas em processo de restauração com diferentes idades no Pontal do Paranapanema
Andréia Caroline Furtado Damasceno
Defesa Mestrado
Andréia Caroline Furtado Damasceno Mestranda do PPG em Recursos
Florestais – ESALQ/USP
�Janeiro / 2006
Orientador Prof. Paulo Yoshio Kageyama
Metodologia
• Local – Pontal do Paranapanema em APP pertencentes atualmente à empresa
Duke Energy
• 3 áreas: 6 anos, 11 anos e 16 anos de idade• 3 áreas: 6 anos, 11 anos e 16 anos de idade
• Cada área com 3 parcelas amostrais
de 30m x 30m
• 2 levantamentos – Período chuvoso / verão
• Período seco / inverno
Resultados Lianas
10 9
1310 9
20
0
5
10
15
20
25
6 anos 11anos 16anos
Áreas
Núm
ero
Tot
al
97
119
8
19
0
5
10
15
20
6 anos 11anos 16anos
Áreas
Nú
mer
o T
otal
Verão Inverno
Famílias Espécies Família Espécies
64,916 anos
1,611 anos
12,96 anos
Árvores com lianas (%)
Área
Resultados Epífitas
• Foram encontrados 2 indivíduos na área com6 anos e 1 na área com 11 anos do gêneroTillandsia sp. da família Bromeliaceae. E naárea com 16 anos apenas uma Pteridofita.
• Considerar as espécies arbóreas como• Considerar as espécies arbóreas comoarcabouço que dá estrutura básica à floresta,formando o dossel onde se inserem os outrosorganismos, é a posição pragmática correta?
• Em que momento devem ser incorporados osoutros segmentos?
Resultados Macrofauna Edáfica
Grupos Taxonômicos
8
1517
5
10
15
20
1,71116anos
1,48311anos
1,1126 anos
Índice ShannonÁreaVerão
1,70416anos
1,91811anos
1,1916 anos
Índice ShannonÁrea
0
6 anos 11 anos 16 anos
Grupos Taxonômicos
13
1716
0
5
10
15
20
6 anos 11 anos 16 anos
Inverno
Principais Resultados• O grupo formado pelas lianas foi capaz de
recolonizar estas florestas em processo derestauração, principalmente aos 16 anos.
• Mesmo possuindo esta capacidade derecolonização, a diversidade ainda é baixarecolonização, a diversidade ainda é baixaem relação às florestas naturais.
• As florestas em restauração apresentarammaior diversidade, exceto para as epífitas;também uma tendência ao aumento nacomplexidade estrutural e retomada dosprocessos ecológicos associados.
POLÍTICAS PÚBLICAS PARA RESTAURAÇÃO
REGULAMENTAÇÃO PELO CONAMA DAS APPs: SEMINÁRIO NACIONAL EM BRASÍLIA: SUBSÍDIOS PARA OAVANÇO NA LEGISLAÇÃO E CRIAÇÃO DE INCENTIVOS EINSTRUMENTOS ECONÔMICOS PARA A RESTAURAÇÃO APPs;
PROJETO GEF: RESTAURAÇÃO DE APPs PROJETO SMA-SP PARA A RESTAURAÇÃO DE 1 MILHÃO DEHECTARES DE MATAS CILIARES, DEMANDA CRIADA DEVIDO ÀDEGRADAÇÃO DA MATA ATLÂNTICA (DESENVOLVIMENTO);DEGRADAÇÃO DA MATA ATLÂNTICA (DESENVOLVIMENTO);
INICIATIVAS DOS CONSÓRCIOS DE BACIASBACIAS HIDROGRÁFICAS VÊM TOMANDO INICIATIVAS LOCAIS E REGIONAIS PARA RESTAURAR AS SUAS MATAS CILIARES VISANDO A PROTEÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS.
REGULAMENTAÇÕES LOCAIS PARA RESTAURAÇÃONO ESTADO DE SÃO PAULO UMA RESOLUÇÃO DA SMAESTABELECE UM MÍNIMO DE 80 ESPÉCIES NATIVAS PARA ARESTAURAÇÃO DE MATAS CILIARES
Nucleação (Reis et al 2003)
• Plantio de mudas em ilhas de alta diversidade
• Transposição do solo• Torre de cipós• Poleiro seco• Poleiro seco• Transposição de serrapilheira• Transposição de chuvas de sementes• Enleiramento de galhada• Cobertura com espécies exóticas anuais• Plantios de mudas em grupos de Anderson
• EXPERIMENTOS DE LONGO PRAZO – PLANTIO COM ALTA DIVERSIDADE SOMENTE DE ESPÉCIES
ARBÓREAS NATIVAS DE DIVERSOS GRUPOS ECOLÓGICOS;– USO DO MODELO DE LINHAS DE PIONEIRAS E DE NÃO
PIONEIRAS ALTERNADAMENTE, PLANTADAS SIMULTÂNEAS;– PLANTIO PELA CESP DE 500 HA/ANO, POR PELO MENOS 10
ANOS DURANTE O CONVÊNIO CESP X ESALQ/USP.
SUCESSÃO, BIODIVERSIDADE E RESTAURAÇÃO
• RESULTADOS DE 20 ANOS– COMO VISTO, A CHEGADA DE OUTRAS ESPÉCIES NÃO
ARBÓREAS DEIXOU A DESEJAR, MORMENTE EPÍFITAS;– NAS ÁREAS COM ALTA DIVERSIDADE DE ESPÉCIES E BOA
SOBREVIVÊNCIA DAS MESMAS, TEMOS UMA FLORESTA;– O DESAFIO HOJE É COMO INCLUIR OU FAZER CHEGAR OS
OUTROS ORGANISMOS NÃO ÁRVORES NO PLANTIO.
Projeto:Projeto:
RESTAURAÇÃO FLORESTAL E RESTAURAÇÃO FLORESTAL E
QUANTIFICAÇÃO DO SEQUESTRO DE QUANTIFICAÇÃO DO SEQUESTRO DE
CARBONO DA AES TIETÊCARBONO DA AES TIETÊ
Cooperação: ESALQ.USP e AES TietêCooperação: ESALQ.USP e AES TietêCooperação: ESALQ.USP e AES TietêCooperação: ESALQ.USP e AES Tietê
Dar suportesuporte técnicotécnico--científicocientífico às diferentes etapas da
seleção de espécies, produção de mudas e plantio de
restauração, servindo tanto para a maximização dos
efeitos positivos do reflorestamento do ponto de vista da
Objetivo geralObjetivo geral
remoção de carbono atmosférico e da restauração da
biodiversidade, como à quantificação do acúmulo de
carbono, por métodos que visam estabelecer ou
aprimorar as métricas hoje existentes.
Sequestro de C em reflorestamentos heterogêneos com espécies nativas
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170Est
oque
de
C (t C
/ha)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Idade (anos)
Est
oque
de
C (t C
/ha)
Melo e Durigan, 2006 CURVA AES Dados AES Suganuma, 2007
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• LACUNAS NO CONHECIMENTO PERSISTEM: REGENERAÇÃONATURAL; OUTRAS ESPÉCIES NÃO ÁRVORES; CERRADO ?
• O CUSTO DO PLANTIO AINDA É A GRANDE QUESTÃO PARAO PRODUTOR RURAL, QUE NÃO VÊ RETORNO ECONÔMICO;
• O CONAMA APÓS RESOLUÇÃO DAS APPs FEZ SEMINÁRIONACIONAL E CRIOU UM GTI PARA REGULAMENTAR APPs;
• ALTERNATIVAS: INCENTIVOS ECONÔMICOS, SEQUESTRO DE• ALTERNATIVAS: INCENTIVOS ECONÔMICOS, SEQUESTRO DECO2, SERVIÇOS AMBIENTAIS, CORREDORES, …..
• PROJETO GEF/BANCO MUNDIAL PARA RESTAURAÇÃO DEMATAS CILIARES SÃO PAULO; FAPESP POL. PÚBLICAS USP;
• CANA-7 MI HA; PASTO-5 MI HA; CITRUS-2 MI HA; EUCALIPTO– 1 MI HA; OUTRAS 2 MI HA; NATURAL 2 MI HA; POL PÚBLICA
“ESALQ/USP e SMA/SP INICIAM UM PROJETO DE POLITICASPUBLICAS (JAN 09) PARA RESTARURAÇÃO DE APPs E RLs”