Dinâmica da vegetação em áreas de borda de fragmento ......florestal dos remanescentes, afetando...

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EIXO TEMÁTICO: ( ) Acessibilidade e Mobilidade Urbana ( ) Bacias Hidrográficas, Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos (X) Biodiversidade e Unidades de Conservação ( ) Campo, Agronegócio e as Práticas Sustentáveis ( ) Cidade, Arquitetura e Sustentabilidade ( ) Educação Ambiental ( ) Gestão dos Resíduos Sólidos ( ) Gestão e Preservação do Patrimônio Arquitetônico, Cultural e Paisagístico ( ) Novas Tecnologias Sustentáveis ( ) Saúde, Saneamento e Ambiente

Dinâmica da vegetação em áreas de borda de fragmento florestal, em resposta a diferentes pressões antrópicas

Vegetation dynamics in edge áreas of a forest fragment, in response to different

anthropogenic pressures

Dinámica de la vegetación en áreas de borde de fragmentos de bosque, en respuesta a diferentes presiones antropogénicas

Gabriela Jardim Costa Estudante de Engenharia Ambiental e Sanitária, PUCC, Brasil

[email protected]

Regina Marcia Longo

Professora Doutora da Faculdade de Engenharia Ambiental e Sanitária, PUCC, Brasil. [email protected].


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RESUMO O presente trabalho analisou áreas de borda da unidade de conservação federal, área de relevante interesse ecológico Mata de Santa Genebra, localizada em Campinas, São Paulo, que identifica como diferentes atividades de origem antrópica como rodovias, industrias, residências e atividades agrícolas, podem causar diferentes pressões nas áreas de borda da ARIE, causando impactos que alteram a dinâmica da vegetação e por consequência ocasionando o efeito de borda. O estudo foi realizado por meio da coleta de dados dos Índice de Área Foliar (IAF) e de dados microclimáticos em campo e por análise estatística destes. A partir dessa foi possível identificar que todas áreas de borda se comparadas a área central, apresentaram menores valores de IAF. Em relação aos dados de microclima, com exceção a área de borda que faz interface com ativardes agrícolas, a maioria dos valores de temperatura do ar e solo foram maiores nas áreas de borda que os encontrados na área central, enquanto as porcentagens de umidade relativa do ar foram menores na área central. Foi possível identificar nessa analise a presença do efeito de borda, que reflete na dinâmica da vegetação e consequentemente na perda da biodiversidade, em todas as áreas de borda, porem sendo mais evidente na cobertura vegetal próxima a atividades mais urbanizadas. PALAVRAS-CHAVE: Unidade de Conservação. Mata de Santa Genebra. Efeito de borda.

ABSTRACT

The present work analyzed border areas of the federal conservation unit, an area of relevant ecological interest Mata

de Santa Genebra, located in Campinas, São Paulo, that identifies how different activities of anthropic origin such as highways, industries, residences and agricultural activities, can cause different pressures in the edge areas of this

forest fragment, causing impacts that alter the dynamics of the vegetation and consequently causing the edge effect.

The study was carried out by collecting data such as Leaf Area Index (LAI) and microclimatic data in the field and

statistical analysis of this. From this, it was possible to identify that all border areas, when compared to the central

area, presented lower LAI values. Considering the microclimate data, with the exception of the border area that

interfaces with agricultural actives, most of the air and soil temperature values were higher in the edge areas than

those found in the central areas, while the percentages of relative humidity were lower in the central área. It was possible to identify in this analysis the presence of the edge effect, which reflects in the dynamics of the vegetation

and consequently in the loss of biodiversity, in all the edge areas, however being more evident in the vegetation

coverage next to more urbanized activities.

KEY WORDS: Conservation Unit. Mata de Santa Genebra. Edge effect.

RESUMEN

El presente trabajo analizó las áreas fronterizas de la unidad federal de conservación, un área de interés ecológico

relevante Mata de Santa Genebra, ubicada en Campinas, São Paulo, que identifica cómo pueden causar diferentes

actividades de origen antrópico, como carreteras, industrias, residencias y actividades agrícolas, que identifica cómo

diferentes presiones en las áreas de borde del fragmento de bosque, causando impactos que alteran la dinámica de

la vegetación y consecuentemente causando el efecto de borde. El estudio se llevó a cabo mediante la recopilación de

datos del Índice activo de área foliar (IAF) y datos de microclima en el campo y por análisis estadístico de estos. A partir de esto, fue posible identificar que todas las áreas fronterizas, en comparación con el área central, presentaban

valores IAF más bajos. Con respecto a los datos del microclima, con la excepción del área fronteriza que interactúa

con activos agrícolas, la mayoría de los valores de temperatura del aire y del suelo fueron más altos en las áreas

fronterizas que los encontrados en el área central, mientras que los porcentajes de humedad relativa del aire era más

bajo en el área central. Fue posible identificar en este análisis la presencia del efecto de borde, que se refleja en la

dinámica de la vegetación y, en consecuencia, en la pérdida de biodiversidad, en todas las áreas de borde, sin embargo,

siendo más evidente en la cubierta vegetal junto a actividades más urbanizadas.

PALABRAS CLAVE: Unidad de Conservación. Mata de Santa Genebra. Efecto de borde.


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1.INTRODUÇÃO

A Área de Relevante Interesse Ecológico (ARIE) Mata de Santa Genebra (MSG) é uma unidade

de conservação federal, de uso sustentável. Segundo Cunha (2012) essa possui área de 251,77

ha e perímetro de 9 km. A ARIE é classificada conforme seu plano de manejo, Ministério do Meio

Ambiente (2010), como a “maior remanescente de Mata Atlântica do município de Campinas”

e de acordo com GUARATINI et al (2008) é também o maior fragmento urbano de floresta

estacional semidecidual situado na região de Campinas.

Dentre os fragmentos nativos do município de Campinas, ARIE Mata de Santa Genebra é o maior

remanescente, estando em situação de isolamento e sujeito a diversas pressões e impactos,

sofrendo intervenções no que se refere ao seu manejo e conservação (GUIRAO; FILHO, 2011).

Dentre essas pressões e impactos a qual a ARIE está sujeita ressalta-se, segundo o seu plano de

manejo, Ministério do Meio Ambiente (2010) as atividades agrícolas como plantios de cana-de-

açúcar e de hortaliças, e atividades provenientes do crescimento urbano como bairros e

condomínio, área industrial, comércios atacadistas, metalúrgicas de pequeno porte, empresas

de telemarketing, distribuidoras de produtos, processadoras de minérios, fabricantes de

adubos, entre outras, e duas importantes rodovias de acesso aos polos industrial e petroquímico

das Cidades de Campinas e Paulínia.

A Mata Santa Genebra, por ser considerada um remanescente florestal, se parece pouco ao seu habitat original, pois perdeu algumas características decorrentes do processo de degradação, e em grande parte está rodeada por uma matriz inóspita à maioria dos seus organismos característicos, e suas partes adjacentes estão propensas a uma variedade de modificações físicas e bióticas, sendo esse processo denominado como Efeito de Borda (PRIMACK, 2006).

O efeito de borda é um fenômeno capaz de reduzir significativamente as áreas dos fragmentos,

sendo este um efeito deletério que adentra na área do fragmento por diversos metros,

influenciando em diversos processos ecológicos (RIBEIRO; MARQUES, 2005).

Efeitos de borda podem causar mudanças determinísticas nas populações e comunidades através de mudanças nas condições abióticas (por exemplo, alterações no microclima ou na estrutura do habitat), alterações nas interações bióticas (causadas por alterações induzidas pelo habitat nas espécies abundância, incluindo invasão de espécies, ou por mudanças induzidas por habitat na força ou qualidade das interações; Murcia, 1995 apud PARDINI; NICHOLS; PÜTTKER, 2018), ou impactos antropogênicos aumentados (por exemplo, caça, intrusão de animais domesticados, fogo e exploração madeireira) (PARDINI; NICHOLS; PÜTTKER, 2018).


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Percebe-se que, de forma geral, a fragmentação provoca um efeito cascata sobre a estrutura

florestal dos remanescentes, afetando árvores, insetos, espécies de vertebrados e invertebrados

e perturbando gravemente os processos ecológicos mais básicos (TABARELLI et al., 2004 apud

SAMPAIO, 2011). O impacto do efeito de borda pode variar em função das características da

paisagem de cada região ou em função do agente promotor da borda (e.g. rodovias, pecuária e

agricultura (REZZADORI; HARTMANN; HARTMANN, 2016). A vizinhança exerce bastante

influência neste aspecto, desta forma, fragmentos cujo entorno tem características altamente

contrastantes à floresta apresentarão maiores distâncias de penetração deste efeito (SAMPAIO,

2011).

Os fragmentos isolados por áreas impactadas por usos antrópicos intensivos no seu entorno são

de extrema importância, especial interesse para a conservação da biodiversidade e prioridades

de restauração ecológica (COSTA; GALVÃO; DA SILVA,2019). Estudar a dinâmica dos fragmentos

florestais ganha importância na medida em que grande parte da biodiversidade se encontra em

pequenos remanescentes florestais, resultantes da fragmentação de áreas maiores (FORMAN;

GODRON, 1986; GASCON et al., 2001; REZZADORI; HARTMANN; HARTMANN, 2016).

Constata-se, portanto, que o mapeamento da cobertura vegetal em uma dada região é de

extrema importância para a compreensão do espaço e das mudanças ocorridas, uma vez que o

meio ambiente naquele local está em constante transformação (GARCIA et al,2018).

2.OBJETIVOS

O presente trabalho teve por objetivo analisar como a vegetação das áreas de borda da unidade

de conservação ARIE Mata de Santa Genebra, respondem as pressões das diferentes atividades

antrópicas presentes em sua vizinhança, a partir da análise do índice de área foliar (IAF) da

vegetação e das características microclimáticas dessas áreas.

3.METODOLOGIA

Os dados analisados nesse trabalho foram coletados em agosto de 2019, na estação do ano

inverno, que possui como característica clima frio e seco. A Mata de Santa Genebra está

localizada sob as coordenadas geográficas: 22º44’45” S, 47º06’33” n o Distrito Barão Geraldo

em Campinas- SP.

Os pontos de amostragem foram em cinco diferentes áreas na ARIE mata de santa Genebra,

uma localizada no centro, denominada como testemunho, e as outras quatro localizadas nas

áreas de borda que possuem interface com diferentes atividades como rodovias, industrias,

áreas urbanas residenciais e área destinada a atividades agrícolas, essas foram denominadas

respectivamente como estrada, compactada, urbana e rural, conforma figura 1.


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Figura 1: Delimitação nas interfaces onde serão fixadas as parcelas de amostragem nas áreas de borda da mata

de Santa Genebra.

Fonte: Google Earth,2020.

Em cada área foram instaladas 9 parcelas, sendo 3 na faixa limítrofe, denominada como T1, 3 a

20 dessa para o interior da mata, denominada com T2, e 3 a 40 metros da faixa limítrofe para o

interior da mata, denominada como T3, o esquema de instalação das parcelas pode ser visto na

figura 2. Foram instaladas também 3 parcelas na área de testemunho, totalizando 39 parcelas

instalada em toda ARIE.


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Figura 2: Croqui com posições de cada parcela

Fonte: COSTA e LONGO, 2019.

Para análise foi considerado o índice de área foliar, essa é um importante variável biofísica da

vegetação usada em vários modelos de produção primária através de escalas e modelos globais

de clima, hidrologia, biogeoquímica e ecologia (SANCHES,2008). Esse foi adquirido a partir da

aquisição de fotografias hemisféricas, as mesmas foram tiradas com a máquina fotográfica

Canon EOS 60D SLR, 18megapixels de resolução e uma lente Fisheye Sigma EX DC 4.5mm F2.8 e

seu adaptador. Um suporte de altura 1,8 metros com plataforma foi empregado para permitir

visão ortogonal da câmera e facilitar a tiragem das fotos (COSTA; LONGO,2019). Em cada parcela

foram adquiridas 3 fotografias, totalizando 27 fotografias por área de borda, 3 na área central,

totalizando 111 fotografias no total do trabalho. Essas foram analisadas e digitalizadas no

software HemiView©.

Os dados de microclima, temperatura do ar e do solo e umidade relativa do ar foram coletados

em cada parcela utilizando equipamentos de medição de temperatura e umidade. Todos foram

analisados estatisticamente utilizando as ferramentas do Microsoft Excel.

4.RESULTADOS

Os dados referentes ao IAF coletados em agosto de 2019, estão presentes na figura 3. Nessa é

possível identificar os valores médios de IAF por cada trecho das 4 áreas de borda e do

testemunho.


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Figura 3: Gráfico de média das do IAF por trecho da borda em cada interface e no testemunho

Fonte: AUTOR, 2020.

Onde T0 representa a média, de três repetições, do trecho no interior do remanescente, T1 na

faixa limítrofe, T2 a 20 metros da faixa limítrofe para o interior da mata e T3 a 40 metros.

A partir da análise da figura 2, observou-se que a área denominada como testemunho

apresentou um maio valor médio de IAF (2,42 ±1,18 m2/m2) se comparado aos outros trechos

em todas as áreas de borda. Os valores de IAF mais baixo encontrados foram nas faixas

limítrofes, T1, das interfaces estrada (0,78±0,14 m2/m2) e compactada (0,78±0,06 m2/m2). A

interface urbana, no trecho a 40 metros da faixa limítrofe, T3, foi a que apresentou o maior valor

médio de IAF (1,90±0,63 m2/m2) das as áreas de bordas.

No geral pode-se observar um comportamento onde a vegetação da faixa limítrofe apresentou

valores de IAF consideravelmente menores que os valores encontrados a 20 e 40 metros, já

nessas últimas duas faixas não há uma variação muito grande nesses valores. Com exceção da

interface urbana onde T2 apresentou valores 15% menores que T3.

A dinâmica da vegetação em apresentar menores valores de IAF em áreas de borde ou onde há

maior intensidade de atividades antrópicas já foi demonstrada em outros trabalhos como os de

Novas (2008), Oliveira et al (2011), Oliveira (2013) e Garcia et al (2018). O baixo valor de IAF

pode representar ainda a presença de outros impactos na vegetação já que segundo Müller et

al (2005) o IAF tem relação com a capacidade fotossintética da população vegetal por estar

relacionado à área de assimilação de CO2 e de intercepção de radiação.

Na figura 4 estão representados, em forma de gráfico, os dados referentes ao microclima das

áreas analisadas da remanescente florestal.


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Figura 4: Gráfico de representação dos dados de microclima

Fonte: AUTOR, 2020.

Nesse as barras representearam os valores de temperatura do ar e solo, conforme a legenda e

a linha representam os valores de umidade do ar, do lado esquerdo, no eixo Y, tem-se os valores

em graus Celsius enquanto no lado direito os valores estão representados em porcentagem. No

eixo x está representado nos trechos por interface e o testemunho, sendo esses representados

pela inicial de seus nomes.

Em relação a temperatura do solo o maior valor encontrado foi na faixa limítrofe da interface

estrada (39,50 oC), sendo 33,82% maior que o valor encontrado no testemunho. Já o menor valor

foi encontrado na faixa limítrofe da interface rural (16,43 oC). No geral para a temperatura do

solo observou-se um comportamento onde na faixa limítrofe os valores são mais altos que os

outros dois trechos mais internos e que o testemunho, excluindo desse comportamento a

interface rural, onde o trecho mais externo apresenta o menor valor porem não há uma grande

variação se comparar aos outros trechos, sendo esse 10,59% menor que o valor encontrado em

T2 e 15,03% menor que o valor encontrado em T3.

Ao analisar a temperatura do ar observou-se que a única interface que apresentou valores

menores que os encontrados no testemunho (28,27 oC) foi a interface rural, onde os valores dos

três trechos foram menores que a da área central, sendo o trecho T3 dessa interface o que

apresentou menor valor (26,67 oC). A interface urbana foi a que apresentou o maior valor médio

de temperatura do ar (29,87 oC) essa foi encontrado no trecho T2. Para esse índice da dinâmica

da vegetação não foi possível observar um comportamento geral entre as interfaces e entre os

trechos, não ocorrendo uma grande variação entre essas temperaturas em diferentes situações

de impacto, com exceção da interface rural que apresentou valores consideravelmente

menores.


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A interface rural foi a que apresentou os maiores valores de umidade relativa do ar, sendo a

maior no trecho T3 (63,33%). Todas as outras interfaces apresentaram valores menores que o

encontrado no testemunho (57,33%), sendo na faixa limítrofe da interface urbana onde foi

encontrado o menor valor (45,33%). Nas interfaces estrada e urbana não foi possível identificar

um comportamento geral de variação entre os trechos dessas, já na interface rural e

compactada foi possível observar a presença de um gradiente de variação onde os trechos mais

externos apresentaram valores menores que os mais internos.

De acordo com Lima-Ribeiro (2008), os indivíduos da borda estão sujeitos a adversidades mais

intensas (p.ex. maiores temperaturas do ar e do solo, menor umidade do ar, ventos e

luminosidade com maior intensidade e frequência ao longo do ano, maior evapotranspiração,

maior exposição a pesticidas e ao fogo) que os indivíduos do interior. Um estudo realizado por

Sampaio (2011) apontou a existência de um gradiente microclimático no sentido bordacentro,

no qual o efeito de borda vai sendo atenuado conforme se adentra na mata, indicando, em

média, que a partir de 50 metros da margem do fragmento o efeito de borda sobre o microclima

começa a ser suavizado.

As principais consequências das modificações microclimáticas sobre as comunidades florestais

compreendem o aumento nas taxas de mortalidade e danos a espécies arbóreas, resultando em

abertura mais frequente de clareiras junto às bordas (WILLIAMS-LINERA, 1990; FERREIRA e

LAURANCE, 1997; LAURANCE et al., 1998ª; NASCIMENTO et al, 2010 ).

As diferentes atividades antrópicas causaram diferentes pressões nas vegetações tendo áreas

de borda que apresentam menos impactos que as outras, como é o caso da interface rural, que

apresentou valores baixos de IAF porem em relação ao microclima apresentou condições até

melhores que da área central. Um dos fatores que podem ter influenciado é que segundo o

plano de manejo da ARIE, Ministério do Meio Ambiente (2010) a proibição do uso de agrotóxicos

de qualquer natureza na faixa de 300 m ao redor da ARIE.

A interface estrada foi uma das que apresentou mais respostas as pressões externas já que

apresentou os valores mais baixos de IAF e condições microclimáticas piores que o testemunho.

Para Forman et al. (2003 apud Rezzadori, Hartmann e Hartmann, 2016), as rodovias são agentes

de fragmentação de alto impacto que afetam ambientes físicos, químicos e biológicos de um

ecossistema. Em bordas geradas pela presença de uma rodovia, as comunidades biológicas

tendem a ser modificada se simplificadas em termos de número de espécies e indivíduos

(FORMAN et al., 2003; LAURANCE et al., 2009; REZZADORI; HARTMANN; HARTMANN, 2016).

Essa dinâmica já foi observada em outros trabalhos como o de Costa, Galvaõ e Da Silva (2019)

que demonstra como os fragmentos selecionados que possuíam matriz sob maior ação

antrópica em seu entorno apresentaram influência direta de rodovias, demonstrando a

possibilidade que as mesmas tenham efeito direto na mortalidade das plantas em maior escala.

No trabalho de Costa e Longo (2019) onde foi identificado uma degradação mais extensiva na

cobertura vegetal vizinhas a atividades rodoviárias, adentrando no fragmento por diversos


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metros resultando em uma diminuição significativa da cobertura vegetal até em seus trechos

mais internos, e no trabalho de Rezzadori, Hartmann e Hartmann (2016) onde foi identificado

que populações que ocupam áreas mais próximas das rodovias estão mais sujeitas a processos

de redução populacional e possível extinção local, em consequência da redução e fragmentação

de áreas florestadas.

No remanescente florestal urbano analisado observou-se que todas as áreas, independente da

atividade antrópica exercida em sua vizinhança apresentaram impactos na dinâmica da

vegetação se comparadas a área central do remanescente, caracterizando a presença do efeito

de borda no remanescente. Maiores distâncias entre os remanescentes e áreas edificadas são

associadas a menores graus de perturbação ambiental e vice-versa (FENGLER et al., 2015).

Ainda, segundo Laurance et al. (2002 apud Galetti, M. et al. 2010),a maioria dos efeitos

negativos, como invasão de espécies generalistas e invasoras, aumento da temperatura e

diminuição da umidade relativa do ar, ressecamento do solo, alta mortalidade de árvores,

redução da altura do dossel, entre outros efeitos deletérios à biota, ocorrem principalmente nos

primeiros 100 m de distância da borda.

5.CONCLUSÃO

A partir dos resultados obtidos neste trabalho foi possível identificar a presença do efeito de

borda em todas as áreas de borda da ARIE MSG, a partir dos menores valores de IAF e umidade

relativa do ar e maiores valores de temperaturas do ar e solo, se comparado com o trecho

central. Os maiores impactos na vegetação foram identificados nas faixas limítrofes com as

atividades antrópicas, porém, nesse estudo, até os 40m da borda foi possível identificar a

presença desse, causando alterações microclimáticas e perda da biodiversidade da vegetação

da unidade de conservação.

A área de borda que faz interface com a rodovia foi a que apresentou maiores impactos na

vegetação, apresentando baixos valores de IAF e altos valores de temperatura do ar e solo. Já a

área que faz interface com atividades agrícolas foi a que apresentou os melhores valores dos

índices analisados, depois da área central da mata, podendo ser justificado pelas restrições

impostas nos trechos mais próximos a ARIE.

6.AGRADECIMENTO

Agradecemos à FAPESP que concede a atual bolsa para realização da pesquisa, processo

2018/24641-9, e também concedeu a Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE), processo

2019/20116-0. Agradeço também a PUC Campinas ao qual pertence o grupo de pesquisa

“Sustentabilidade Ambiental nas Cidades” que as autoras fazem parte.


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7.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Dinâmica da vegetação em áreas de borda de fragmento ......florestal dos remanescentes, afetando...

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