Ecologia de Populações e Comunidades

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1 Ecologia de Populações e Comunidades Maxmiller Cardoso Ferreira Mestrando em Ecologia UnB Restauração Ecológica O que é restauração ecológica na prática? O conceito restauração no sentido amplo: 1º Reparo de algo danificado 2º Recomposição de algo com passado conhecido, porém modificado pelo tempo 3º A arte de trazer de volta o aspecto jovial Restauração ecológica é um processo passivo ou ativo de garantir o restabelecimento de um ecossistema que foi danificado, degradado ou destruído. Restauração passiva: remoção dos gargalos (p.ex. distúrbio) que inibem a regeneração natural. Restauração ativa: deve-se iniciar e/ou acelerar a trajetória ecológica a um estado de referência ou complexidade funcional. Society for Ecological Restoration International Sociedade Internacional da Ecologia da Restauração Restauração pode ser feita em qualquer tipo de ecossistema, seja ele terrestre ou aquático. Essa aula será limitada à vegetações presentes na realidade regional. Como vocês conduziriam uma restauração ecológica em cerrado típico? Qual é o tipo de distúrbio? Qual tipo de uso da terra? Existe possibilidade de retorno natural do sistema (resiliência)? Qual o objetivo da restauração?. Conservação. Recuperação de uma paisagem. Econômico/social Reserva Ecológica do IBGE Qual é o tipo de distúrbio? E uso da terra? Qual é o tipo de distúrbio? Resiliência: Banco de sementes, rebrotas, nutrientes do solo, espécies invasoras. Evitar o retorno do fogo. Manejar exóticas. Resiliência: Banco de sementes, rebrotas, nutrientes no solo, espécies invasoras. 1

2 Qual é o tipo de distúrbio? E uso da terra? Qual é o tipo de distúrbio? E uso da terra? Resiliência: Banco de sementes, rebrotas, nutrientes do solo, espécies invasoras. Resiliência: Banco de sementes, rebrotas, nutrientes do solo, espécies invasoras. Objetivos. Conservação. Recuperação de uma paisagem. Econômico/social Objetivos. Recuperação de uma paisagem. Econômico/social. Conservação Objetivos. Recuperação de uma paisagem. Econômico/social. Conservação Michon, G. et al Domestic Forests: A New Paradigm for Integrating Local Communities Forestry into Tropical Forest Science. 2

3 Objetivos. Recuperação de uma paisagem. Econômico/social. Conservação Objetivo da restauração Tornar o sistema capaz de auto-regenerar e manter minimamente serviços ambientais, como: ciclo da água, ciclagem de nutrientes, biodiversidade, corredor para fauna, etc... Michon, G. et al Domestic Forests: A New Paradigm for Integrating Local Communities Forestry into Tropical Forest Science. Adaptado de Chazdon 2008 Importantes teorias ecológicas para a restauração Competição e Partição de Nicho Mutualismos (trófico, dispersivo e proteção) Factores que limitam estabelecimento de árvores Estrutura da vegetação Chuva de sementes História de vida (ciclo vida) Sucessão ecológica (Facilitação, tolerância e inibição) Assembly rules/regras de montagem Distúrbio intermediário Estabilidade (Resistência e Resiliência) e estados alternativos Fluxo energia e matéria Microclima & Estresse hídrico Propriedades físicas e químicas do solo Micorrizas Herbivoria Predação de sementes Germinação de sementes Sobrevivência e crescimento de plântulas Holl

4 Abundância Abundancia de plântulas (tallos/200 (plântula/100m m 2 ) ) 05/12/ Limitação de propágulos Y = X R 2 = 0.71, P < 0.01 Nicho de persistência Distancia promedio Distância do a fragmentos florestal de (m) selva (m) Martines-Ramos & Orth 2002 Bellingham 2000 Sucessão ecológica 1º e 2º Esta sequencia é válida para todos ecossistemas? Clarke 2012 Após a remoção da vegetação de campo limpo, como acontece regeneração natural? Ou mesmo, como restaura-la? Assembly rules Regras de montagem Engenharia de paisagens/ ecossistemas (Cientista ambiental= Biólogo, Ecólogo, Engenheiro Florestal, etc...) Teorias ecológicas Como restaurar pensando na montagem de um ecossistema/paisagem? Como restaurar as interações dentro e entre as espécies? 4

5 Regras de montagem -> Restauração ecológica (Ecologia de paisagens). Corredores (restauração) para conectar fragmentos. Assembly rules Regras de montagem Fragmento de Cerrado Matriz Agrícola (p.ex. soja) Como restaurar as interações dentro e entre as espécies? Miofilia Ornitofilia Psicofilia 5

6 Fixadoras de N. Incorporadoras de biomassa (facilitadoras) Ornitocoria Poleiros Qual procedimento (técnica) vocês usariam para restaurar um campo limpo, um cerrado típico e uma mata de galeria com fraca regeneração natural, presença de gramíneas exóticas e que foi transformada em Unidade de Conservação? Pode-se utilizar o mesmo procedimento para as três fitofisionomias? OU Quais espécies e/ou guildas poderiam ser incluídas em cada caso? Primeiro passo: estudar a estrutura (tabela esquemática) das três vegetações e traçar os objetivos para cada caso + técnica específica + monitoramento dos resultados + manejo adaptativo = + ou - manejo (intervenção) 6

7 Basta plantar mudas de árvores? Daniel Vieira Exemplos de técnicas alternativas de restauração Semeadura direta, plantios diversos, consorciados; Estacas e cercas vivas; Deposição de bota-fora. Bosques? 7,5 anos de idade Fróes Monografia. Engenharia Florestal. Departamento de Engenharia Florestal. UnB. Semeadura direta Semeadura direta (testando a facilitação por plantas agrícolas) -Baixo custo -Possibilidade de mecanização -Seleção de indivíduos adaptados -Aumento da diversidade genética 7

8 Campanha Y Ikatu Xingu Instituto Sócio-ambiental learningfromfarmers.com.au Foto: Felipe Ribeiro Primeiro ano Fotos: Felipe Ribeiro Foto: Felipe Ribeiro Segundo ano Terceiro ano Foto: Felipe Ribeiro Foto: Felipe Ribeiro 8

9 Preencher o solo em Cerrado = vencer as exóticas Quinto ano Foto: Felipe Ribeiro Por que estacas? Rebrotas e Estacas. custos: 70% dos custos da restauração são da coleta de sementes e atividades de viveiros. Crescimento rápido: Estacas partem de 2,5 m, abafam o capim aumentam a eficiência da restauração. Grande potencial de regeneração por rebrota de espécies de Cerrado e Matas Secas ;. Introduzir árvores como estacas de cercas-vivas aumenta a cobertura arbórea e reduz a pressão nas vegetações nativas potencial de restauração da paisagem Castanheira da praia (Bombacopsis glabra) como mourão vivo Utilizada por descendentes de Açorianos na Ilha de Santa Catarina Do Carmo, V.B Dissertação. PPG Agroecossistemas. UFSC. Cerca de 2 anos 9

10 % de caules brotados (170 dias) 05/12/2013 Perspectiva de uma paisagem integrada Rio Frio, Costa Rica Harvey, C.A World Congress of Agroforestry Capacidade de rebrota Estudo preliminar. Boas perspectivas para algumas espécies de Cerrado 100 Jacaranda 80 Enterolobium Aspidosperma 60 Cavanilesia Astronium Copaifera Amburana Acacia Tabebuia Lonchocarpus 0 Sterculia Anadenanthera % de raízes brotadas (170 dias) Figura. Porcentagem de rebrotas de estacas e de raiz em plântulas de 5 meses. Mata seca (Fercal) 10

11 De 0,40 a 1m de solo removido = Rebrotas de raiz três meses após o corte e remoção de solo Espécies boas rebrotadoras são boas estacas? M. urundeuva (Seca-Seca): 23% brotaram raízes 11

12 Transposição da Camada superficial do solo (CSS ou Top soil) Baixo custo Aproveitamento de material indesejado Restaura solo e vegetação simultaneamente Rápida rebrota de indivíduos maduros Possibilidade de germinação de sementes no banco do solo Banco de raizes e caules Resgate do germoplasma do ecossitema Alta diversidade e densidade de regenerantes Criação de microambientes heterogêneos Deposição em 1 ha em Parque Distrital Utilização da CSS Supressão de 2,5 ha para construção do I.F. no Gama Utilização da CSS Deposição da CSS Daniel Vieira Daniel Vieira Daniel Vieira 18 meses Daniel Vieira 12

13 Plantio convencional (10 anos) Remoção da CSS na mata seca da Fercal 20 cm 40 cm Murundus 13

14 Escolha de técnicas de restauração Conhecendo os impedimentos à regeneração natural de cada área é possível direcionar a escolha da técnica. Alto grau de incerteza Quanto maior as opções de técnicas disponíveis maior a chance de dar certo Monitoramento dos resultados + Manejo adaptativo 14