Ecologia da Paisagem e Restauração · Estrutura da apresentação - Paisagem e ecologia de...

Coordenadoria de Biodiversidade e Recursos Naturais – CBRNProjeto de Recuperação de Matas Ciliares

Treinamento: Recuperação de Áreas Degradadas

Ecologia da Paisagem e Restauração

Leandro Reverberi Tambosi

Jaú, 23 de Março de 2010

Quem?- Biólogo- Mestrado em ecologia- Doutorando em Ecologia – LEPaC- Análises de paisagem - LERF- Pesquisa- Aplicação da pesquisa – Interação Universidade Sociedade

Créditos da apresentação

Apresentação baseada em material desenvolvido por diversos pesquisadores do LEPaC – Jean Paul Metzger, Milton CézarRibeiro, Giordano Ciocheti, Leandro Reverberi Tambosi, Alexandre Igari, Vânia Pivello

Estrutura da apresentação

- Paisagem e ecologia de paisagem- Fragmentação- Elementos da paisagem- Biogeografia de Ilhas e Metapopulações- Conectividade- Restauração e conectividade- Escalas de planejamento

Fornecer alguns conceitos básicos (mas nem tanto!) e importantes (e muito!) para incorporar no planejamento da restauração

O que é paisagem?

• Definição atual da “paisagem do ecólogo”:

METZGER, J. P. (2001): “a paisagem é um mosaico heterogêneo formado por unidades interativas. Esta heterogeneidade existe para pelo menos um fator, segundo um observador e numa determinada escala”

– Visão pelo olho do Homem– Visão pelo “olho” de outras espécies

PERCEPÇÃO DAS ESPÉCIES

Ecologia de paisagens

Abordagem Geográfica:

Disciplina integradora que analisa a influência do homem sobre a paisagem

Voltada para o planejamento e gerenciamento territorial

Abordagem Ecológica:

Enfatiza a estrutura e a dinâmica de mosaicos e seus efeitos sobre os processos ecológicos.

É uma ecologia espacialmente explícita

Abordagem da paisagem sob uma visão ecológica, voltada para problemas de conservação

Conservação de paisagens fragmentadas

FRAGMENTAÇÃOHABITAT CONTÍNUO HABITAT FRAGMENTADO

FLORESTA

FLORESTA

FRAGMENTAÇÃO X DESMATAMENTO

Perda de habitat SEM fragmentação

Perda de habitat COM fragmentação

Diferentes processos de fragmentação

b

b

a1

a2

a3

c

de

Numa determinada Escala:Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas.

Corredor:Área homogênea e linear da paisa- gemque se distingue das unidades vizinhas.

Matriz:Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat

Conceito de mancha-corredor-matriz

Agricultura

Pastagem Reflorestamento

b

b

a1

a2

a3

c

de

Numa determinada Escala:Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas.

Corredor:Área homogênea e linear da paisa- gemque se distingue das unidades vizinhas.

Matriz:Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat

Área nuclear

Conceito de mancha-corredor-matriz

Agricultura

Pastagem Reflorestamento

Efeito de borda

Por que paisagem ???

Biogeografia de Ilha – MacArthur & Wilson, 1967

Observações sobre a teoria da Biogeografia de Ilha

• As comunidades das ilhas apresentam menor riqueza quando comparadas às comunidades continentais (Sc > S1)

•A Riqueza das ilhas aumenta com seu tamanho

•A Riqueza diminui com o afastamento do continente

Sc

S1

S3

S2

S4

Sc > S1, S2, S3, S4S1 > S3S2 > S4S2 > S1S4 > S3

Taxa de

Imigração

Taxa de

ExtinçãoUnidade =Espécie/tempo

0 PEspécie nova

chega à ilha

Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção

SeNúmero de Espécies

Taxa de

Imigração

Taxa de

Extinção

Unidade =Espécie/tempo

0 PEspécie com maior

capacidade de deslocamento chegam

mais rapidamente

Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção

SeNúmero de Espécies Predação e Competição

aumentam o risco de extinção

Taxa de

Imigração

Taxa de

Extinção

Pequ

ena

0 PSeGR

Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende da área da ilha

Número de EspéciesGra

nde

SePQ

Taxa de

Imigração

Taxa de

Extinção

Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende do isolamento

0 PSeProx

Número de Espécies

Próxima

SeDist

Distante

Biogeografia de Ilha Limitações para hábitats fragmentados

1. Não considera diferenças entre espécies

2. Não houve tempo para ocorrer equilíbrio biogeográfico

3. A analogia entre FRAGMENTOS e ILHAS éfraco

4. Isolamento não é a melhor medida de espaçamento

5. Não leva em consideração a qualidade do habitat

Metapopulação

Conjunto de sub-populações isoladas espacialmente em fragmentos de habitat e unidas funcionalmente

por fluxos biológicos.

MetapopulaçãoExtinção e Recolonização

Populações locais correm risco de extinção:existe uma dinâmica de extinções e

recolonizações locais

Tempo 1 Tempo 2

Fragmento Ocupado

Fragmento Vazio

Metapopulações: premissas

Biologia de populações – premissas para a abordagem de Metapopulações

1. A estrutura reprodutiva é local

2. A migração entre as populações locais tem uma influência limitada na dinâmica local, permitindo principalmente o restabelecimento de populações locais extintas

Metapopulações: premissas

• As premissas são diferentes dos modelos clássicos onde a as populações são Panmíticas (todos os indivíduos tem a mesma chance de interagir)

• Metapopulação considera a posição dos indivíduos no espaço e tempo

Modelo Clássico Metapop de Levins (1969)

• Grande número de manchas de habitat• As manchas são de mesmo tamanho• Grau de isolamento similar entre as manchas• Manchas unidas por migrações• Ignora o tamanho populacional local• Habitat está ou não ocupado?

Proporção (P) de fragmentos ocupados = 10/14

Levins é um uma forma simples de descrever a dinâmica de ocupação das manchas de habitat : dp/dt

Neste modelo:

1. Risco de extinção é considerado igual para todas as manchas [e]

2. Proporção de Fragmentos ocupados é [P]3. Taxa de extinção no tempo [t] é [e.P]4. Possibilidade de colonização é relacionada à

proporção de manchas ocupadas “fontes colonizadoras” : [c.P]

5. Taxa de colonização no tempo (t) é de [c.P(1-P) ]

dP/dt = cP (1-P) - eP

A METAPOP se mantém se e/c < 1 ou se c>e

Modelo Clássico Metapop de Levins (1969)

Modelo Clássico Metapop de Levins

1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui;2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos

(diminui a densidade de fragmentos)


A Metapopulação corre risco de extinção quando

Tempo 1 Tempo 2

Tamanho Médio Maior

Tamanho Médio Menor

Modelo Clássico Metapop de Levins

1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui;2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos

(diminui a densidade de fragmentos)


A Metapopulação corre risco de extinção quando

Tempo 1 Tempo 2

Menor Isolamento

Maior Isolamento

MetapopulaçãoRecursos Regionais e Extinção

Fragmento Ocupado

Fragmento Vazio

e

e

e

cP cP

cP

cP = constante de colinização

e = constante de extinção

dP/dt = cP (1-P) - eP

No modelo de Levins:1.Os Recursos Regionais (P) interferem na colonização

2. A extinção é constante

Diferentes Tipos de Metapopulação

Círculos preenchidos representam hábitat ocupado; Círculos vazios representam habitat disponível; Linhas pontilhadas representam vizinhança da população local; Setas representam dispersão.

a) Modelo Clássico de Levins; b) Ilha Principal (fonte); c) população “dividida”; d) metapopulação em desequilíbrio; e) caso intermediário, combinando (a) (b) (c) e (d)

Perda de Habitat, Fragmentação e a Paisagem

Paisagem e Limiares

ANDRÉN [1994]

O ARRANJO ESPACIAL É

IMPORTANTE quando o habitat ocupa menos

de 30% da paisagem

as manchas de habitat se dispõem de forma mais dispersa

e isolada

o padrão espacial é importante

em PAISAGENS FRAGMENTADAS

FAHRIG [1998]

D1

D2

D3

O ARRANJO ESPACIAL É

IMPORTANTE quando o deslocamento

da espécie estudada é menor do que

[D1 + D2 + D3] / 3

Conectividade

Espécie sensível a borda – efeito 30 m

Conectividade estrutural X funcional

Espécie se desloca pela matriz – 30 m

Conectividade estrutural X funcional

Mundo Real – e agora???195000

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200000

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Legenda

Hidrografia

Rodovia

Limite da Unidade de Conservação

Vegetação arbustiva/arbórea

Floresta ribeirinha

Silvicultura

Cana-de-açúcar

Citricultura

Vegetação herbácea não alagável

Vegetação herbácea de área alagável

Pastagem

Corpo d'água

Instalação rural

Área urbanizada

Instalação industrial

Área de mineração

Depósito de lixo

Outra classe

SP-318

SP-2

55

SP-253

SP-330

0 5 102,5

Quilômetros±Projeção: UTM

Datum: SAD-69 Zona: 23S

Mapeamento realizado em escala 1:15.000

Mundo Real – a matriz importa?

A matriz importa

Foto: Marcelo Awade 2009

A matriz importa

• Aves florestais na Amazônia: matriz com diferentes características afetam a movimentação

• Falconiformes na região de Itirapina: preferência por fisionomias de cerrado aberto.

• Diferentes matrizes influenciam área de vida e uso de habitat

Tema central Restauração

Por que Paisagem????

• Pouca área de remanescentes naturais

Isolamento médio

Isolamento(1) >1.000m(2) 500-1000m(3) 250-500m(4) 100-250m(5) <100m

Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

Tambosi Tambosi

Tambosi

Quando restaurar?

• Quando a paisagem não percola• Quando a paisagem apresenta alto grau de

isolamento • Quando a área de vegetação < que área de vida

mínima• Redução de efeito de borda

Degradação das APPs

Fonte: www.lerf.esalq.usp.br

Estratégias para a paisagem

Restauração de mata ciliar melhora a paisagem??

0

1

2

3

4

5

6

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

log(área+1)

log(

prox

+1)

ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m


Vegetação Florestal

Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares

Fonte: Tambosi 2008

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

log(área+1)

log(

prox

+1)

ENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m

Vegetação FlorestalENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m

Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares

Fonte: Tambosi 2008

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5log(área+1)

log(

prox

+1)

ENN até 30mENN de 30 até 60mENN de 60 até 90mENN de 90 até 180mENN de 180m até 500mENN > 500m


• APPs de vegetação arbórea

Situação dos fragmentos após a restauração

Fonte: Tambosi 2008

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prox

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prox

+1)



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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4log(área+1)

log(

prox

+1)

• APPs de vegetação arbórea

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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

log(área+1)

log(

prox

+1)


Situação dos fragmentos após a restauração

Fonte: Tambosi 2008

Cenário atual APP restaurada

Restauração de matas ciliares e a conectividade funcional

Fonte: Tambosi 2008

Cenário atual – 30 metros

Resultados – Conectividade funcional

Fonte: Tambosi 2008

Cenário restaurado – 30 metros

Resultados – Conectividade funcional

Fonte: Tambosi 2008

Cenário atual – 500 metrosResultados – Conectividade funcional

Fonte: Tambosi 2008

Cenário restaurado – 500 metrosResultados – Conectividade funcional

Fonte: Tambosi 2008

Escalas para planejar a restauração

Escala Regional Escala local

Subsídios para o planejamento regional

Como foi feito? – Como pode ser usado?

Todos os 7 grupos biológicos indicaram áreas para incremento da conectividadeO grupo de paisagem indicou fragmentos importantes para o incremento da conectividade

Manchas com 7 indicações foram indicadas por todos os grupos biológicos e devem conter fragmentos destacados com 8 indicações que foram selecionados pelo grupo de paisagem

Manchas com 5 indicações não foram indicadas por apenas 2 grupos biológicos

Manchas com 4 indicações foram indicadas por mais de 50% dos grupos biológicos

Aplicação em escala local voltada para Restauração Florestal

Definição do cronograma de restauração florestal a partir de análises de paisagem

Onde restaurar ?

Área dos fragmentos existentes

Situação da área a ser restaurada e esforço necessário para restaurar

Restauração

Área do fragmento restaurado

Ordem de restauração

Priorizar conexão entre fragmentos

Área conectada X Tempo de restauração

0200400600800

100012001400160018002000

0

5658

6620

7693

8364

8887

9589

1028

4

1042

6

1047

8

1055

4

1070

1

1078

4

1083

4

Tempo acumulado (dias)

Área

con

ecta

da a

cum

ulad

a

ÓtimaAleatória

Porcentagem da restauração concluída

Etapas• Localização das propriedades no mapa para

incremento de conectividade• Verificar a presença de UCs• Complementar o mapeamento fora das

propriedades (mapeamento IF-SP)• Identificação das áreas formadas após a

restauração• Riqueza das áreas formadas• Definição do cronograma

Diferentes estratégias de restauração

Seleção da melhor estratégia de restauração

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Porcentagem do tempo de restauração

Porc

enta

gem

exe

cuta

da d

as á

reas

a s

erem

rest

aura

das

Cenário 1Cenário 2Cenário 3





Diferentes estratégias de restauração





Área de vegetação após restauração

IAR = Área a ser restaurada na propriedadeÁrea de vegetação após a restauração

Estratégias de restauraçãoQuais as possíveis ameaças?

Que tipo de impacto essas ameaças causam?

Quais as estratégias para restauração?

Propor a criação de uma reserva legal -onde, porque e como recuperar?

Muito Obrigado!!

Leandro Reverberi [email protected]

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