Estudo da Fragmentação Florestal e da Ecologia da Paisagem na Bacia Hidrográfica do Rio Itapemirim, ES

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1 Universidade Federal do Espírito Santo Centro de Ciências Agrárias Programa de Pós Graduação em Ciências Florestais Estudo da Fragmentação Florestal e da Ecologia da Paisagem na Bacia Hidrográfica do Rio Itapemirim, ES Mestranda Daiani Bernardo Pirovani Orientador Prof. Dr. Aderbal Gomes da Silva Co-orientador Prof.Dr. Alexandre Rosa dos Santos

2 Estrutura da apresentação: INTRODUÇÃO OBJETIVO GERAL CAPÍTULO 1: Objetivos específicos Material e métodos Resultados e Discussão Conclusão CAPÍTULO 2: Objetivos específicos Material e métodos Resultados e Discussão Conclusão

3 Introdução FRAGMENTAÇÃO FLORESTAL: Fragmentos biodiversidade Paisagem - mosaico

4 Introdução ECOLOGIA DE PAISAGENS: Abordagens - Risser et al (1984) Sociedade humana x espaço de vida Abordagem Geográfica Padrões espaciais Processos ecológicos Abordagem Ecológica Métricas da paisagem

5 Objetivo Geral: Analisar a estrutura da paisagem florestal na bacia do rio Itapemirim, ES por meio de métodos quantitativos, visando a seleção de áreas aptas para a conservação ambiental; bem como estudar a influência do efeito de borda nos diferentes tamanhos desses fragmentos.

6 CAPÍTULO I Análise Espacial de Fragmentos Florestais na Bacia do Rio Itapemirim, ES

7 Capítulo I 1. Objetivos específicos mapear e analisar a estrutura da paisagem florestal em uma área representativa da bacia do rio Itapemirim, ES por meio de métricas ou índices de ecologia da paisagem, visando à seleção de áreas aptas para a conservação ambiental através: quantificação do arranjo espacial dos fragmentos que compõem o mosaico da paisagem; avaliação da complexidade estrutural dos fragmentos florestais em termos de área, núcleo e composição de borda; investigação das relações de conectividade entre fragmentos florestais.

8 Capítulo I 2. Material e métodos 2.1 Caracterização da área de estudo: Bacia do rio Itapemirim - 40º48'e 41º32' de Longitude Oeste e entre os paralelos 20º43' e 20º59' de latitude Sul. Área de 1600 km 2, abrangendo 8 dos 17 municípios que compõem a bacia. Interbacias77161, e do nível 5 -CNRH em sua Resolução N30, no ES: GEOBASES, IEMA e IJSN.

9 Área de Estudo µ Rio Braço Norte Direito Rio Braço Norte Esquerdo Rio Castelo Coordenadas UTM do ponto de partida E= ,717 m N = ,396 m Projeção: Universal Transversa de Mercator Datum: World Geodetic System WGS 84, zona 24 K Escala Gráfica 15 7, Área de estudo km Convenções Topográficas Bacia do Rio Itapemirim Rio Itapemirm Localização da área de estudo dentro da bacia hidrográfica do rio Itapemirim com seus principais afluentes Rio Muqui do Norte Elaborado no ano de 2009 Fonte:Sistema de Informações Hidrológicas da Bacia do rio Itapemirm -SIHBRI Apoio: Fapes: Fundação de apoio à ciência e tecnologida do Espírito Santo Resp. Técnicos: Daiani B. Pirovani Aderbal G. da Silva Alexandre R. dos Santos

10 Capítulo I 2. Material e métodos 2.2 Mapeamento dos Fragmentos Florestais: Ortofotomosaico, escala 1: , resolução espacial = 1m, IEMA. Fotointerpretação digitalização na escala de 1:

11 ( Capítulo I fragmentos florestais dos fragmentos mapa dos do mapa elaboração do para elaboração metodologia para da metodologia Etapas da / 0., - + * ) #"! ' &" % $

12 Capítulo I 2.3 Análise dos fragmentos florestais por meio de métricas da paisagem: ArcGis 9.3 extensão Patch Analyst; Classes de tamanho: Pequenos ( < 5 ha) Médio ( 5 50 ha) Grande (> 50ha) Índices : Densidade e tamanho; Forma dos fragmentos; Índices de borda; Área central ; Índice de proximidade. Distâncias de borda: 20, 40, 60, 80, 100, 140 e 200 metros.

13 Capítulo I 3. Resultados e Discussão 3.1 Mapeamento dos fragmentos florestais fragmentos florestais Área de 283,73 73km km 2-17,73 73% são fragmentos florestais

14 FRAGMENTOS FLORESTAIS NA ÁREA À JUSANTE DO RIO ITAPEMIRIM ha Coordenadas UTM do ponto de partida (Po) E= ,757 m N = ,142 m Projeção: Universal Transversa de Mercator Datum: World Geodetic System WGS 84, zona 24 K Escala Gráfica km Convenções Topográficas Po Fragmentação Florestal ,3 ha ha Elaborado no ano de 2009 Fonte: Aerofoto Ortorretificada do ano de 2007 Escala: 1:35000 : IEMA Apoio: Fapes: Fundação de apoio à ciência e tecnologia do Espírito Santo Resp. Técnicos: Daiani Bernardo Pirovani Aderbal Gomes da Silva Alexandre Rosa dos Santos

15 Capítulo I 3. 1 Mapeamento dos fragmentos florestais Classe de tamanho Número Área (ha) Área (%) Pequeno (Menor que 5 ha) ,67 12,10% Médio (5 50 ha) ,50 40,00% Grande (Maior que 50 ha) ,01 47,90% Total ,18 100%

16 3. Capítulo I 3. 2 Análise dos fragmentos florestais por meio de métricas da paisagem Classes de Tamanho Grupo Índices Unidade Pequeno Médio Grande Todos (< 5 ha) (5 50 ha) (> 50 ha) (0 a >50 ha) Área CA Hectares (ha) 3.420, , , ,18 Densidade e Tamanho MPS Hectares (ha) 1,40 15,10 135,37 8,61 NUMP Adimensional PSSD Hectares (ha) 1,21 10,63 164,84 37,35 PSCoV Porcentagem 85,54 70,25 122,79 433,85

17 3. Capítulo I 3. 2 Análise dos fragmentos florestais por meio de métricas da paisagem Classes de Tamanho Grupo Índices Unidade Pequeno Médio Grande Todos (< 5 ha) (5 50 ha) (> 50 ha) (0 a >50 ha) Borda Forma TE Metros (m) , , , ,15 ED m/ha 523,14 226,66 127,75 215,48 MSI Adimensional 1,85 2,50 4,29 2,07 AWMSI Adimensional 1,99 2,75 4,81 3,65 MPFD Adimensional 1,41 1,36 1,38 1,40 Proximidade MNN Metros (m) ,5

18 3. Capítulo I 3. 2 Análise dos fragmentos florestais por meio de métricas da paisagem

19 4. Conclusão Capítulo I A cobertura florestal abrange17 17% da área estudada,estando distribuída em fragmentos, sendo a maioria representada por fragmentos pequenos, menores que 5 ha indicando um alto grau de fragmentação florestal nesta paisagem. Os fragmentos pequenos embora em maior número representaram a minoria em termos de contribuição em área dos fragmentos florestais, porém podem estar funcionando como trampolins ecológicos entre os remanescentes da região, daí sua importância. Para proteger esses fragmentos pequenos da ação antrópica e do efeito borda é necessário promover educação ambiental, restringir totalmente a presença de animais domésticos na área, implementar corredores com vegetação e aumentar o tamanho dos fragmentos.

20 4. Conclusão Capítulo I Com base na análise das métricas, para fins de conservação ou implantação de unidades, o fragmento deverá possuir o tamanho mínimo de 50 ha. Para realização de estudos com fragmentos florestais nesta região seria indicada a distância de borda de 100 metros ou inferior, pois valores acima desta faixa eliminam por completo os fragmentos de tamanho reduzido.

21 CAPÍTULO II Evolução Temporal do Uso da Terra e Análise da Estrutura da Paisagem no Entorno das Unidades de Conservação RPPN Cafundó e Floresta Nacional de Pacotuba

22 Capítulo II 1. Objetivos Específicos Mapear as classes de uso e ocupação da terra; Analisar e quantificar as mudanças estruturais da paisagem, durante os períodos de 1970 e 2007, no entorno das Unidades de Conservação FLONA de Pacotuba e RPPN Cafundó, através do uso de Sistemas de Informações Geográficas e índices de ecologia de paisagem.

23 Capítulo II 2. Material e métodos 2.1 Caracterização da área de estudo Entorno da RPPN Cafundó - 70 Km 2 entre a latitude 20º S a 20º S e longitude 41º Wa41 41º W. Entorno da FLONA de Pacotuba entre as coordenadas de 20º a 20º de latitude Sul e 41º a 41º de longitude oeste e possui uma área aproximada de 64 km 2.

24 Capítulo II 2.1 Caracterização da área de estudo µ Muniz Freire Castelo Coordenadas UTM do ponto de partida E= ,757 m N = ,142 m Projeção: Universal Transversa de Mercator Datum: World Geodetic System WGS 84, zona 24 K Escala Gráfica km C.P. Alegre Jerônimo Monteiro Mimoso do SulMuqui Vargem Alta Cachoeiro de Itapemirim Atílio Vivácqua Convenções Topográficas Unidades de Conservação RPPN Cafundó FLONA Pacotuba Título Localização das Unidades de Conservação FLONA de Pacotuba e RPPN Cafundó na sub-bacia hidrográfica do rio Itapemirim Itapemirim Marataíses Elaborado no ano de 2009 Fonte: Aerofoto Ortor. de 2007 E: 1:35000 : IEMA Apoio: Fapes: Fundação de apoio à ciência e tecnologida do Espírito Santo Resp. Técnicos: Daiani B. Pirovani Aderbal G. da Silva Alexandre R. dos Santos

25 Capítulo II 2.2 Evolução temporal do uso e ocupação da terra no entorno das UC s RPPN Cafundó e FLONA de Pacotuba Aerofotos do anode : IDAF Ortofotomosaico do anode : IEMA Fotointerpretação escala 1: Classes: Corpos Área agrícola d água Área Edificada Estradas Área Urbana Reflorestamento Fragmento Pastagem florestal Pavimentada Solo exposto Campo Não pavimentada sujo Formação Rochosa Cafezal

26 Capítulo II 2.2 Evolução temporal do uso e ocupação da terra no entorno das UC s RPPN Cafundó e FLONA de Pacotuba

27 Capítulo II 2.3 Análise quantitativa da estrutura da paisagem no entorno das UC s RPPN Cafundó e FLONA de Pacotuba Conversão : vetorial raster Índices de ecologia da paisagem Patch Analyst Área Central efeito de borda = 100 metros Paisagem Classe Ao nível de paisagem: Riqueza e diversidade

28 Capítulo II 3. Resultados e Discussão 3.1 Evolução temporal do uso e ocupação da terra no entorno da RPPN Cafundó Ano/ Classe Mudança ( ) Área km 2 (%) Área km 2 (%) Área km 2 (%) Fragmentos Florestais 13,39 19,02 13,20 18,76-0,18-0,26 Cafezal 0,95 1,35 1,39 1,97 0,44 0,62 Campo Sujo 6,21 8,82 6,70 9,51 0,49 0,69 Pastagem 42,61 60,53 44,18 62,76 1,57 2,23 Solo Exposto 5,74 8,16 3,17 4,51-2,57-3,65 Formação Rochosa 0,11 0,16 0,08 0,11-0,03-0,05 Área agrícola 0,51 0,72 0,63 0,90 0,12 0,18 Área edificada 0,24 0,34 0,36 0,51 0,12 0,17 Corpos d água 0,59 0,84 0,64 0,91 0,05 0,07 Área urbana 0,04 0,06 0,04 0,06 0,00 0,00 TOTAL 70, ,40 100

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31 Capítulo II 3.2 Evolução temporal do uso e ocupação da terra no entorno da FLONA de Pacotuba Ano/ Classe Mudança ( ) Fragmentos Florestais 15,30 23,69 15,14 23,44-0,16-0,25 Cafezal 0,07 0,11 4,50 6,97 4,43 6,86 Campo Sujo 7,89 12,22 6,22 9,63-1,67-2,59 Pastagem 34,56 53,51 32,37 50,11-2,19-3,40 Solo Exposto 5,29 8,19 2,89 4,47-2,40-3,72 Formação Rochosa 0,06 0,10 0,26 0,40 0,20 0,31 Área agrícola 0,49 0,76 1,36 2,10 0,87 1,34 Área edificada 0,10 0,16 0,17 0,26 0,06 0,10 Corpos d água 0,80 1,24 0,78 1,20-0,03-0,04 Área urbana 0,02 0,02 0,14 0,21 0,12 0,19 Reflorestamento - - 0,78 1,21 TOTAL 64, ,59 100

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34 Capítulo II 3.3 Análise quantitativa da estrutura da paisagem Grupo Métricas da Paisagem* Cafundó Pacotuba Diversidade SDI 1,21 1,17 1,25 1,47 PR Forma MSI 1,76 1,91 1,86 1,92 Área Central TCAI 30,24% 28,53% 14,59% 10,04% NCA Borda TE m m m m Proximidade MNN 1.399m m 484 m 610 m Densidade e tamanho MPS 902 ha 509 ha 193 ha 163 ha Nump

35 Capítulo II 3.4 Análise quantitativa da estrutura da paisagem ao nível de classes Densidade e tamanho Classes Cafundó Pacotuba MPS NUMP MPS NUMP MPS NUMP MPS NUMP Fragmentos Florestais Cafezal Campo sujo Pastagem Solo Exposto Formação Rochosa Área agricola Área Edificada Corpos d água 118, Área Urbanizada Reflorestamento

36 Capítulo II 3.4 Análise quantitativa da estrutura da paisagem ao nível de classes Forma Classes Cafundó Pacotuba MSI MSI MSI MSI Fragmentos Florestais 1,83 2,07 2,01 2,15 Cafezal 1,58 1,66 1,61 1,75 Campo sujo 1,76 2,18 2,05 2,18 Pastagem 1,80 1,77 1,74 1,88 Solo Exposto 1,85 1,99 1,89 1,94 Formação Rochosa 1,48 1,87 1,60 1,72 Área agricola 1,68 1,67 1,59 1,71 Área Edificada 1,36 1,39 1,33 1,37 Corpos d água 4,76 1,83 2,55 1,80 Área Urbanizada 2,37 3,14 1,84 1,92 Reflorestamento 1,90

37 Capítulo II 3.4 Análise quantitativa da estrutura da paisagem ao nível de classes Borda e Proximidade Classes Cafundó Pacotuba TE MNN TE MNN TE MNN TE MNN Fragmentos Florestais , , Cafezal , Campo sujo , , Pastagem , , Solo Exposto , , Formação Rochosa , , Área agricola , , Área Edificada , , Corpos d água , , Área Urbanizada Reflorestamento

38 3.4 Análise quantitativa da estrutura da paisagem ao nível de classes Área Central Classes Cafundó Pacotuba NCA TCAI NCA TCAI NCA TCAI NCA TCAI Fragmentos Florestais 45 45, , , ,26 Cafezal 5 5, , ,86 Campo sujo 44 7, , ,88 4 0,37 Pastagem , , , ,68 Solo Exposto 15 0,98 3 0, Formação Rochosa Área agricola 2 11,26 2 0,2 2 0, Área Edificada Corpos d água Área Urbanizada Reflorestamento 2 3,53

39 4. Conclusão Capítulo II No entorno das duas unidades de conservação, RPPN Cafundó e FLONA de Pacotuba existe o predomínio de áreas de pastagem, podendo-se considerar que a matriz circundante das duas unidades é pastagem. Nos 37 anos avaliados detectou-se pequena diminuição da classe fragmentos florestais na área de entorno das duas unidades. A paisagem no entorno da FLONA de Pacotuba apresentou mudança na distribuição das classes, devido à diminuição das áreas de pastagens, aumento nas áreas de cultivo de café e principalmente pelo surgimento da classe reflorestamento no entorno da FLONA de Pacotuba.

40 4. Conclusão Capítulo II Os índices de ecologia da paisagem, quando avaliados ao nível de paisagem permitiram identificar pequenas mudanças na distribuição e configuração das classes entre os anos de 1970 e 2007 no entorno da RPPN Cafundó, e aumento do índice de diversidade no entorno da FLONA de Pacotuba pelo surgimento de uma nova classe. A análise ao nível das classes se fez constatar que houve aumento da fragmentação florestal durante os 37 anos nas duas áreas, expresso principalmente pelo aumento no número de fragmentos florestais (NUMP) não acompanhado pelo crescimento da área desta classe..

41 4. Conclusão Capítulo II De maneira geral, o tamanho médio das manchas na paisagem do entorno da FLONA de Pacotuba foi menor que na paisagem do entorno da RPPN Cafundó, indicando que a paisagem desta região é mais fragmentada, porém devido ao maior número de classes, a matriz circundante da FLONAé mais diversificada

42 OBRIGADA!!!

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47 Grupo Sigla Métrica Unidade Observação Grupo Sigla Métrica Unidade Observação Grupo Sigla Área Métrica Central Unidade O tamanhoobservação total das manchas TCA Hectares (ha) Grupo Sigla Tamanho MPS Métrica Totalmédio Hectare Unidade centrais. Soma do tamanho das manchas (ha) Observação Área da mancha central dividido Somatório pelo número das áreas de de todas as ÉO igual a um quando todas as Grupo MCA Sigla Métrica Hectare Unidade (ha) A tamanho distância médio Observação média das vizinho manchas mais de Número de Número manchas total ou de manchas fragmentos na NUMP CA Índice média Área de da forma Classe Hectare (ha) manchas área Extremidade próximo central. éforem manchas paisagem florestaisou presentes total a média circulares de na classe. na todas destas e MSI Distância média Adimensional área em as médio aumenta Número com a crescente TE Número Total de de bordas áreas Metro (m) manchas. distâncias total para de Desvio padrão do estudo. É a soma classes áreas de individuais centrais MNN perímetro NCA do vizinho mais Adimensional Metros (m) irregularidade dentro da forma da mancha. centrais Razão de ao todas nível daas de paisagem variância manchas classe e ou doa dentro distancia de tamanho PSSD Índice tamanho próximo de forma da Hectare (ha) Difere cada do MSI, porque manchas Densidade de das Quantidade média mancha manchas. da classe ao nível de vizinha de classe. extremidades mais AWMSI ED Desvio de área mancha Padrão média Adimensional m/ha maiores Raiz terão mais peso que CASD borda Hectare (ha) relativa próxima da à ao variância área nível da de da paisagem. paisagem. média das de Coeficiente ponderada área central de menores. áreas Desviocentrais. padrão do tamanho da variação do Porcentagem Os Representa mancha valoresdividido sea aproximam variabilidade pelo tamanho de em um PSCoV Dimensão Coeficiente fractal de tamanho da Porcentagem (%) para tamanho médio da formas mancha, das com áreas multiplicado perímetros centrais por CACoV MPFD variação da mancha de área Adimensional mancha (%) simples disjuntas 100. e em chega relação a dois à área quando central as central média formas média. forem mais complexas. DENSIDADE E TAMANHO ÁREA FORMA PROXIMIDADE BORDA ÁREA CENTRAL Índices de Ecologia da Paisagem TCAI Índice de Área Central Total Porcentagem (%) Medida da quantidade relativa de área central na paisagem.