Ecologia da Paisagem e Restauração

Transcrição

1 Coordenadoria de Biodiversidade e Recursos Naturais CBRN Projeto de Recuperação de Matas Ciliares Treinamento: Recuperação de Áreas Degradadas Ecologia da Paisagem e Restauração Leandro Reverberi Tambosi Jaú, 23 de Março de 2010

2 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 Cézar Ribeiro, Giordano Ciocheti, Leandro Reverberi Tambosi, Alexandre Igari, Vânia Pivello

3 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

4 O que é paisagem?

5 O que é paisagem?

6 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

7 PERCEPÇÃO DAS ESPÉCIES

8 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

9 FRAGMENTAÇÃO HABITAT CONTÍNUO HABITAT FRAGMENTADO FLORESTA FLORESTA

10 FRAGMENTAÇÃO X DESMATAMENTO Perda de habitat SEM fragmentação Perda de habitat COM fragmentação

11 Diferentes processos de fragmentação

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13 Conceito de mancha-corredor-matriz Agricultura b Numa determinada Escala: a1 c Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. e a3 a2 b d Corredor: Área homogênea e linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. Matriz: Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat Pastagem Reflorestamento

14 Conceito de mancha-corredor-matriz Agricultura Efeito de borda b Numa determinada Escala: a1 c Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. e a3 a2 b d Corredor: Área homogênea e linear da paisagem que se distingue das unidades vizinhas. Matriz: Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat Pastagem Reflorestamento Área nuclear Por que paisagem???

15 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 S3 S1 S4 S2 Sc > S1, S2, S3, S4 S1 > S3 S2 > S4 S2 > S1 S4 > S3 Sc

16 Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção Taxa de Imigração Unidade =Espécie/tempo Taxa de Extinção Espécie nova chega à ilha 0 Se P Número de Espécies

17 Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção Taxa de Imigração Unidade =Espécie/tempo Taxa de Extinção Espécie com maior capacidade de deslocamento chegam mais rapidamente 0 Se P Número de Espécies Predação e Competição aumentam o risco de extinção

18 Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende da área da ilha Taxa de Imigração Pequena Grande Taxa de Extinção 0 SeGR P SePQ Número de Espécies

19 Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende do isolamento Taxa de Imigração Próxima Taxa de Extinção Distante 0 SeProx P SeDist Número de Espécies

20 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 é fraco 4. Isolamento não é a melhor medida de espaçamento 5. Não leva em consideração a qualidade do habitat

21 Metapopulação Conjunto de sub-populações isoladas espacialmente em fragmentos de habitat e unidas funcionalmente por fluxos biológicos.

22 Metapopulação Extinção e Recolonização Populações locais correm risco de extinção: existe uma dinâmica de extinções e recolonizações locais Fragmento Ocupado Fragmento Vazio Tempo 1 Tempo 2

23 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

24 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

25 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

26 Modelo Clássico Metapop de Levins (1969) 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

27 Modelo Clássico Metapop de Levins A METAPOP se mantém se e/c < 1 ou se c>e A Metapopulação corre risco de extinção quando 1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui; 2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos (diminui a densidade de fragmentos) Tamanho Médio Maior Tamanho Médio Menor Tempo 1 Tempo 2

28 Modelo Clássico Metapop de Levins A METAPOP se mantém se e/c < 1 ou se c>e A Metapopulação corre risco de extinção quando 1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui; 2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos (diminui a densidade de fragmentos) Menor Isolamento Maior Isolamento Tempo 1 Tempo 2

29 Metapopulação Recursos Regionais e Extinção No modelo de Levins: 1.Os Recursos Regionais (P) interferem na colonização 2. A extinção é constante dp/dt = cp (1-P) - ep cp = constante de colinização e = constante de extinção e cp cp e cp e Fragmento Ocupado Fragmento Vazio

30 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)

31 Perda de Habitat, Fragmentação e a Paisagem

32 Paisagem e Limiares

33 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

34 FAHRIG [1998] D 2 D 3 O ARRANJO ESPACIAL É IMPORTANTE quando o deslocamento da espécie estudada é menor do que [D1 + D2 + D3] / 3 D 1

35 Conectividade

36 Conectividade estrutural X funcional Espécie sensível a borda efeito 30 m

37 Conectividade estrutural X funcional Espécie se desloca pela matriz 30 m

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42 Mundo Real e agora??? Legenda SP-253 Hidrografia Rodovia Limite da Unidade de Conservação Vegetação arbustiva/arbórea Floresta ribeirinha Silvicultura Cana-de-açúcar Citricultura SP-255 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-330 SP ± 0 2, Quilômetros Projeção: UTM Datum: SAD-69 Zona: 23S Mapeamento realizado em escala 1:

43 Mundo Real a matriz importa?

44 Foto: Marcelo Awade 2009 A matriz importa

45 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

46 Tema central Restauração Por que Paisagem????

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48 Pouca área de remanescentes naturais

49 Isolamento (1) >1.000m (2) m (3) m (4) m (5) <100m Isolamento médio

50 Fonte: Tambosi Tambosi Tambosi

51 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

52 Degradação das APPs

53 Fonte:

54 Estratégias para a paisagem

55 Restauração de mata ciliar melhora a paisagem??

56 Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares 6 5 Vegetação Florestal ENN até 30 m ENN até 30 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m 4 log(prox+1) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Fonte: Tambosi 2008

57 Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares 6 5 Vegetação Florestal ENN até 30 m ENN até 30 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m 4 log(prox+1) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Fonte: Tambosi 2008

58 Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares 6 5 Vegetação Florestal ENN de 90 a 180 m ENN de 90 a 180 m ENN de 180 a 500 m ENN > 500 m ENN de 180 a 500 m ENN > 500 m 4 log(prox+1) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Fonte: Tambosi 2008 log(área+1)

59 Situação dos fragmentos após a restauração APPs de vegetação arbórea ENN até 30m ENN de 30 até 60m ENN de 60 até 90m ENN de 90 até 180m ENN de 180m até 500m ENN > 500m 6 5 ENN até 30 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m 6 5 log(prox+1) log(prox+1) log(prox+1) 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4, ENN até 30m ENN de 30 até 60m ENN de 60 até 90m ENN de 90 até 180m ENN de 180m até 500m ENN > 500m log(área+1) ENN de 90 a 180 m ENN de 180 a 500 m ENN > 500 m ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 log(área+1) Fonte: Tambosi ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 log(área+1)

60 Situação dos fragmentos após a restauração APPs de vegetação arbórea 6 ENN até 30m ENN de 30 até 60m ENN de 60 até 90m ENN de 90 até 180m ENN de 180m até 500m ENN > 500m ENN até 30 m ENN de 30 a 60 m ENN de 60 a 90 m 5 log(prox+1) log(prox+1) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 6 5 log(área+1) ENN de 90 a 180 m ENN de 180 a 500 m ENN > 500 m 2 4 log(prox+1) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 log(área+1) Fonte: Tambosi ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 log(área+1)

61 Restauração de matas ciliares e a conectividade funcional Cenário atual APP restaurada Fonte: Tambosi 2008

62 Resultados Conectividade funcional Cenário atual 30 metros Fonte: Tambosi 2008

64 Resultados Conectividade funcional Cenário restaurado 30 metros Fonte: Tambosi 2008

66 Resultados Conectividade funcional Cenário restaurado 500 metros Fonte: Tambosi 2008

67 Escalas para planejar a restauração Escala Regional Escala local

68 Subsídios para o planejamento regional

69 Como foi feito? Como pode ser usado?

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75 Todos os 7 grupos biológicos indicaram áreas para incremento da conectividade O 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

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78 Aplicação em escala local voltada para Restauração Florestal Definição do cronograma de restauração florestal a partir de análises de paisagem

79 Onde restaurar?

80 Situação da área a ser restaurada e esforço necessário para restaurar Área dos fragmentos existentes Área do fragmento restaurado Restauração

81 Ordem de restauração Priorizar conexão entre fragmentos Área conectada X Tempo de restauração Área conectada acumulada Porcentagem da restauração concluída Ótima Aleatória Tempo acumulado (dias)

82 Diferentes estratégias de restauração 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

83 Seleção da melhor estratégia de restauração Porcentagem executada das áreas a serem restauradas Cenário 1 Cenário 2 Cenário Porcentagem do tempo de restauração

84 Diferentes estratégias de restauração 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

85 Etapas Localização das propriedades no mapa para incremento de conectividade Verificar a presença de UCs Área de vegetação após restauração Complementar o mapeamento fora das propriedades (mapeamento IF-SP) Identificação das áreas formadas após a restauração Riqueza das áreas formadas Definição do cronograma IAR = Área a ser restaurada na propriedade Área de vegetação após a restauração

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87 Estratégias de restauração Quais 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?

88 Muito Obrigado!! Leandro Reverberi Tambosi

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