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?“

Plantio sucessional em linhas :

P

NP

PP

NP

P

Macedo, 1993

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

Pontal do Paranapanema

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

Métodos de Nucleação, por Reis et al, 2003

• 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”

Obrigado !Obrigado !

Kageyama@esalq.usp.br