Biodiversidade, Sucessão Ecológica e Restauração de Áreas Ciliares ESALQ/USP

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1 Biodiversidade, Sucessão Ecológica e Restauração de Áreas Ciliares Paulo Kageyama ESALQ/USP Seminário SABESP 19/02/2009

2 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

3 Estado de São Paulo - Status redução da Mata Atlântica desmatamento estável regeneração > 10% IF 2005 Hoje restam < 23% da área original, na sua maioria em estágio inicial de sucessão e altamente fragmentada.

4 CENÁRIOS FUTUROS - TEMOS NA MATA ATLÂNTICA DO ESP EM TORNO DE 10% DE VEGETAÇÃO REMANESCENTE - ESTES REMANESCENTES ESTÃO MUITO MAL DISTRIBUÍDOS (1% A 70%) (INTERIOR x V.RIBEIRA) - TEMOS ALGUMAS POSSIBILIDADES DE CENÁRIOS FUTUROS: COM APPs E RLs RECUPERADAS OU NÃO; - SE TIVERMOS AS APPs RESTAURADAS PODEREMOS TER UM TOTAL DE 20% DE VEGETAÇÃO NATIVA; - SE TIVERMOS AS APPs E RLs RECUPERADAS PODEREMOS TER 40% DE VEGETAÇÃO NATIVA; - O PROBLEMA DEPENDE DO ENGAJAMENTO, PORTANTO, DO SETOR AGROPECUÁRIO NESSA LUTA.

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6 A Decisão é do Produtor Rural São três Questões: O PRODUTOR SABE? CONHECE O PROGRAMA E TEM CONHECIMENTO TÉCNICO?; 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?

7 Restauração Genética 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. tˆ m H e tˆ tˆ s fˆ ˆ m t s φˆ ˆ p H o rˆs Fˆ rˆr p ( m ) Nˆm Fotos: Juliano Schimidt & Roberto Tarazi 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.

8 Restauração Genética Estudos na Mata Atlântica Espécie Bowdichia virgiloides Cariniana legalis Cordia trichotoma Johanesia princeps Myracrodruon urundeuva Bauhinia forficata Cedrela fissilis Euterpe edulis Aspidosperma polyneuron A 1,20 1,42 1,45 1,45 2,80 3,80 2,31 3,40 2,00 P% 28,00 30,00 40,00 27,00 66, , ,00 H o 0,126 0,140 0,184 0,141 0,160 0,451 0,222 0,496 0,238 H e 0,126 0,140 0,184 0,141 0,358 0,503 0,243 0,463 0,270 Autor Herritt (1991) Herritt (1991) Herritt (1991) Herritt (1991) Moraes (1993) Santos (1994) Gandara (1996) Reis (1996) Maltez (1997) Chorisia speciosa 2,20 77,80 0,245 0,284 Souza (1997) Genipa americana 1,63 50,00 0,195 0,182 Sebben (1997) Cryptocaria moschata 2,00 85,00 0,323 0,351 Moraes (1998) Araucaria angustifolia 2,00 73,30 0,072 0,084 Auler et al. (2002) Cryptocarya aschersoniana 2,74 95,12 0,324 0,536 Moraes et al. (2002) Ocotea porosa Ocotea odorifera Ocotea catharinensis 2,07 2,36 2,20 Cerca de 50 espécies foram estudadas com ferramentas genéticas 71,43 67,80 83,30 0,277 0,358 0,383 0,280 0,301 0,360 0,426 0,310 Silva et al., (2003) Kageyama et al., (2003) Tarazi et al., (2005)

9 MATA ATLÂNTICA DIVERSIDADE DE ÁRVORES, OUTRAS 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 Estima-se ainda que existem cerca de 100 vezes mais insetos e microrganismos; total de espécies por hectare; QUAL DEVE SER A PRIORIDADE NA RESTAURAÇÃO?

10 BUDOWSKI (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 longo, crescimento lento. Grupos ecológicos: Estudos Genéticos Secundária Pioneira FOTO: Carvalho (1996) Cecropia pachystachya Climácica FOTO: Roberto Tarazi Cedrela fissilis INPE/SOS Mata Atlântica 1998 FOTO: Roberto Tarazi Ocotea catharinensis Estimativas para o Est. de São Paulo Pioneiras 20% espécies? 30 spp Secundárias 60% espécies? 90 spp Climácicas 20% especies? 30 spp

11 Espécies Trema micrantha Caracterização Ecológica Estágios Sucessionais de Espécies-Modelo Projeto FAPESP/ESALQ 2000/2003 Grupo sucessional Pioneira Densidade agregada Flores Unissexuais Dispersão Zoocórica Cecropia pachystachya Pioneira agregada Planta dióica Zoocórica Cedrela fissilis Secundária Tardia baixa Unissexuadas Anemocórica Cariniana legalis Secundária Tardia baixa Hermafroditas Anemocórica Maytenus aquifolia Climácica alta Hermafrodita Zoocórica Esenbeckia leiocarpa Climácica alta Hermafroditas Barocórica/ Zoocórica Kageyama et al. (2003)

12 Caracterização Genética Estágios sucessionais Distribuição da variabilidade genética entre e dentro de populações, em seis espécies arbóreas tropicais de diferentes estados sucessionais. Espécies T. micrantha Ger. Adul. nl 8 fˆ -0,090 Fˆ -0,016 φˆ p -0,007 1,0 Nˆm p C. pachystachya Adul. 7-0,006 0,080 0,026 2,3 C. fissilis Adul. 4 0,178** 0,246* 0,082** 1,9 C. legalis Adul. 14 0,119* 0,249* 0,009 12,2 M. aquifolia Adult. 9 0,395* 0,484** 0,147* 0,9 E. leiocarpa Adul. 8 0,009 0,058 0,049* 1,2 Kageyama et al. (2003)

13 SUCESSÃO, BIODIVERSIDADE E RESTAURAÇÃO GRUPOS ECOLÓGICOS DE ESPÉCIES ARBÓREAS DA PIONEIRAS: BUDOWSKI; KAGEYAMA et al. FLORESTA TROPICAL 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 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

14 RESTAURAÇÃO: BIODIVERSIDADE E SUCESSÃO MODELO BÁSICO DE ASSOCIAÇÃO ENTRE GRUPOS ECOLÓGICOS (BUDOWSKI, 1966)

15 RESTAURAÇÃO, BIODIVERSIDADE E SUCESSÃO MODELOS DE RESTAURAÇÃO: EVOLUÇÃO DE 1988 A 2000 (CONVÊNIO PLANTIO DE ESPÉCIES CESP/ESALQ-USP) 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 (ÁREA TOTAL) E DE SPP NÃO PIONEIRAS (20% DA ÁREA) EVOLUÇÃO DE NOVOS MODELOS: PLANTIO DE OUTROS ORGANISMOS? REGENERAÇÃO NATURAL? NUCLEAÇÃO? CHUVA SEMENTES? BANCO DE SEMENTES DO SOLO? QUE RESULTADOS TEMOS DESSES MODELOS TESTADOS?

16 Plantio sucessional em linhas : P NP P NP P Macedo, 1993

17 SUCESSÃO SECUNDÁRIA E GRUPOS ECOLÓGICOS MODELO DE PLANTIO SEGUNDO A SUCESSÃO E RESPEITANDO A RARIDADE EXPERIMENTO DE ESPÉCIES DAS ESPÉCIES RARAS: 6 ESPÉCIES RARAS, 6 COMUNS E 6 INTERMEDIÁRIAS FORAM PLANTADAS COMO RARAS (1 IND/H\A) E COMO COMUNS (50 IND/HA) E MOSTRARAM: DAS 6 ESPÉCIES RARAS PLANTADAS COMO COMUNS 4 DELAS MOSTRARAM MAIS ATAQUES DE PRAGAS E/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)

18 Defesa Mestrado 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 Mestranda do PPG em Recursos Florestais ESALQ/USP Orientador Prof. Paulo Yoshio Kageyama Janeiro / 2006

19 Metodologia Local Pontal do Paranapanema em APP pertencentes atualmente à empresa Duke Energy 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

20 Pontal do Paranapanema

21 Resultados Lianas Verão Inverno Número Total Número Total anos 11anos 16anos 0 6 anos 11anos 16anos Áreas Áreas Famílias Espécies Família Espécies Área 6 anos 11 anos 16 anos Árvores com lianas (%) 12,9 1,6 64,9

22 Resultados Epífitas Foram encontrados 2 indivíduos na área com 6 anos e 1 na área com 11 anos do gênero Tillandsia sp. da família Bromeliaceae. E na área com 16 anos apenas uma Pteridofita. Considerar as espécies arbóreas como arcabouço que dá estrutura básica à floresta, formando o dossel onde se inserem os outros organismos, é a posição pragmática correta? Em que momento devem ser incorporados os outros segmentos?

23 Resultados Macrofauna Edáfica Verão Área Índice Shannon Grupos Taxonômicos anos 11anos 16anos 1,112 1,483 1, anos 11 anos 16 anos Inverno Grupos Taxonômicos Área 6 anos 11anos Índice Shannon 1,191 1, anos 11 anos 16 anos 16anos 1,704

24 Principais Resultados O grupo formado pelas lianas foi capaz de recolonizar estas florestas em processo de restauração, principalmente aos 16 anos. Mesmo possuindo esta capacidade de recolonização, a diversidade ainda é baixa em relação às florestas naturais. As florestas em restauração apresentaram maior diversidade, exceto para as epífitas; também uma tendência ao aumento na complexidade estrutural e retomada dos processos ecológicos associados.

25 POLÍTICAS PÚBLICAS PARA RESTAURAÇÃO REGULAMENTAÇÃO PELO CONAMA DAS APPs: SEMINÁRIO NACIONAL EM BRASÍLIA: SUBSÍDIOS PARA O AVANÇO NA LEGISLAÇÃO E CRIAÇÃO DE INCENTIVOS E INSTRUMENTOS ECONÔMICOS PARA A RESTAURAÇÃO APPs; PROJETO GEF: RESTAURAÇÃO DE APPs PROJETO SMA-SP PARA A RESTAURAÇÃO DE 1 MILHÃO DE HECTARES DE MATAS CILIARES, DEMANDA CRIADA DEVIDO À DEGRADAÇÃO DA MATA ATLÂNTICA (DESENVOLVIMENTO); INICIATIVAS DOS CONSÓRCIOS DE BACIAS BACIAS HIDROGRÁFICAS VÊM TOMANDO INICIATIVAS LOCAIS E REGIONAIS PARA RESTAURAR AS SUAS MATAS CILIARES VISANDO A PROTEÇÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS. REGULAMENTAÇÕES LOCAIS PARA RESTAURAÇÃO NO ESTADO DE SÃO PAULO UMA RESOLUÇÃO DA SMA ESTABELECE UM MÍNIMO DE 80 ESPÉCIES NATIVAS PARA A RESTAURAÇÃO DE MATAS CILIARES

26 Nucleação (Reis et al 2003) Plantio de mudas em ilhas de alta diversidade Transposição do solo Torre de cipós 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

27 Métodos de Nucleação, por Reis et al, 2003

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29 SUCESSÃO, BIODIVERSIDADE E RESTAURAÇÃO 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. 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.

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33 Projeto: RESTAURAÇÃO FLORESTAL E QUANTIFICAÇÃO DO SEQUESTRO DE CARBONO DA AES TIETÊ Cooperação: ESALQ.USP e AES Tietê

34 Objetivo geral Dar suporte técnico-científico científico 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 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.

35 Estoqu ue de C (t C/ha) Sequestro de C em reflorestamentos heterogêneos com espécies nativas Idade (anos) Melo e Durigan, 2006 CURVA AES Dados AES Suganuma, 2007

36 CONSIDERAÇÕES FINAIS LACUNAS NO CONHECIMENTO PERSISTEM: REGENERAÇÃO NATURAL; OUTRAS ESPÉCIES NÃO ÁRVORES; CERRADO? O CUSTO DO PLANTIO AINDA É A GRANDE QUESTÃO PARA O PRODUTOR RURAL, QUE NÃO VÊ RETORNO ECONÔMICO; O CONAMA APÓS RESOLUÇÃO DAS APPs FEZ SEMINÁRIO NACIONAL E CRIOU UM GTI PARA REGULAMENTAR APPs; ALTERNATIVAS: INCENTIVOS ECONÔMICOS, SEQUESTRO DE CO2, SERVIÇOS AMBIENTAIS, CORREDORES,.. PROJETO GEF/BANCO MUNDIAL PARA RESTAURAÇÃO DE MATAS 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 POLITICAS PUBLICAS (JAN 09) PARA RESTARURAÇÃO DE APPs E RLs

37 Obrigado!