MÉTRICAS DE ECOLOGIA DA PAISAGEM APLICADAS EM FRAGMENTOS DA MATA ATLÂNTICA: O CASO DO MUNICÍPIO DE SAUDADES DO IGUAÇÚ FARIA, Ana Clara de Oliveira¹; GALVANI, Flaviane²; COUTO, Edivando Vitor do³ RESUMO: A perda e fragmentação de habitats naturais constituem uma das principais ameaças a conservação da biodiversidade. Regiões naturais, hoje, se encontram fragmentadas e com baixa qualidade de habitat, pouco conectados e com alta resistência à dispersão de indivíduos. O uso de Sistema de Informação Geográfica (SIG) tem se tornado uma importante ferramenta para o desenvolvimento e aplicação de trabalhos sobre o efeito de fragmentação florestal. O presente estudo tem como objetivo analisar o grau de fragmentação no município de Saudade do Iguaçu Paraná. As métricas analisadas e discutidas foram: o índice de Patton, relação perímetro área, área dos fragmentos e número de fragmentos. Os resultados mostraram que 85,2% dos fragmentos possuem área inferior a 1 ha, e 50% com índice de Patton inferior a 5, em um total de 2780 fragmentos florestais. De modo geral, o município de Saudades do Iguaçu é altamente fragmentado por pequenas áreas. Palavras-chave: Fragmentação. Saudades do Iguaçu. Métricas da paisagem. Biodiversidade. LANDSCAPE ECOLOGY METRICS APPLIED IN ATLANTIC FOREST FRAGMENTS: THE CASE OF SAUDADES DO IGUAÇÚ ABSTRACT: The loss and fragmentation of natural habitats are the main threats to biodiversity conservation. Currently, natural regions are fragmented, with low habitat quality, poorly connected and with high resistance to dispersion. The use of Geographic Information System (GIS) has become an important tool for the development and application of studies on the effect of forest fragmentation. Thus, this study aims to analyze the level of fragmentation in Saudades do Iguaçu - Paraná. The metrics analyzed and discussed were: Patton index, perimeter-area ratio, area of fragments and number of fragments. The results showed that 85.2% of the fragments have an area smaller than 1 hectare, and 50% of them with a Patton index less than 5, in a total of 2780 forest fragments. In general, Saudades do Iguaçu is highly fragmented by small areas. Keywords: Fragmentation. Saudades do Iguaçu. Landscape metrics. Biodiversity. ¹Acadêmica Engenharia Ambiental - UTFPR. E-mail: acdeoliv@gmail.com. ² Acadêmica Engenharia Ambiental - UTFPR. E-mail: flaviane_g11@hotmail.com. ³Doutor na UTFPR (Departamento de Ambiental). E-mail: edivandocouto@gmail.com Rev. GEOMAE Campo Mourão, PR v.8n.especial SIAUT p. 94-102 2017 ISSN 2178-3306
FARIA, A.C. de O.; GALVANI, F.; COUTO, E.V. do INTRODUÇÃO A conservação da biodiversidade representa um dos maiores desafios deste final de século, em função do elevado nível de perturbações antrópicas dos ecossistemas naturais. Uma das principais consequências dessas perturbações é a fragmentação de ecossistemas naturais. Na Mata Atlântica, por exemplo, a maior parte dos remanescentes florestais, especialmente em paisagens intensamente cultivadas, encontra-se na forma de pequenos fragmentos, altamente perturbados, isolados, pouco conhecidos e pouco protegidos (Viana, 1995). A fragmentação do habitat implica em redução da abundância local de espécies, e um aumento do isolamento entre populações, junto com as mudanças ambientais, afetando deste modo, muitos processos ecológicos das populações e comunidades (Rathcke & Jules 1993). A qualidade ambiental pode ser avaliada pelo seu grau de fragmentação. Para analisar esses fragmentos, a ecologia de paisagem é fundamental para o reconhecimento da dependência que uma unidade de paisagem tem com interações de unidades vizinhas. A avaliação da estrutura da paisagem pode ser realizada através das métricas da paisagem, considerando o tamanho dos fragmentos, a forma e o seu grau de isolamento (METZGER, 2001). Diante do exposto o presente trabalho tem como objetivo realizar o mapeamento e a análise quantitativa dos fragmentos florestais que compõe o município de Saudades do Iguaçu, utilizando técnicas de geoprocessamento, além de evidenciar as principais importâncias e alterações a que estão expostos os fragmentos florestais. MATERIAL E MÉTODOS Saudades do Iguaçu está localizado na região geográfica do sudoeste do estado do Paraná (Figura 1), com população estimada de 5.372 mil habitantes (IBGE, 2015). O município considerável importância no bioma Mata Atlântica, já que 97.42% de seu território é composto por esses fragmentos florestais. Na As informações cartográficas foram geradas com o auxílio dos softwares Spring 5.3 e Qgis 2.8.3 com um sistema de Informação Geográfica (SIG) obtidos através do banco de dados do Paraná Sirgas 2000. As características físicas do município foram obtidas a partir do Instituto de Terras, Cartografia e Geologia do Paraná (ITCG), as imagens foram obtidas através do satélite Bing com resolução de 1m e zoom de 20 95
Revista GEOMAE - v.8, n. Especial SIAUT, 2017 vezes, no mês de agosto de 2015, e utilizou-se a projeção UTM, datum SIRGAS 2000, zona 22 Sul. A classificação do sistema de referência foi do tipo supervisionado para a base de dados dos fragmentos florestais da Mata Atlântica no município de Saudades do Iguaçu. Através do SIG livre QGIS pode-se identificar as áreas florestais do município, transformando-os em polígonos para posteriores cálculos dessas áreas. Figura 1 - Mapa de Localização do Município em relação ao Estado do Paraná. A próxima etapa deu-se através da análise de métricas da paisagem, onde primeiramente foi realizado o cálculo da relação perímetro/área, tamanho e elevação da área dos fragmentos florestais no Excel. As métricas utilizadas foram o índice de diversidade de Patton, o qual expressa a complexidade de forma de um fragmento florestal e quantifica o efeito de borda através da relação perímetro/área (figura 2), densidade da mancha (relação do número de manchas na paisagem sobre a área total da paisagem), e área de núcleo (área do núcleo da mancha com um valor de buffer especificado). Figura 2: Métricas utilizadas e suas respectivas equações. 96
FARIA, A.C. de O.; GALVANI, F.; COUTO, E.V. do RESULTADOS E DISCUSSÕES Ao gerar o mapa de remanescentes florestais no município de Saudades do Iguaçu (figura 3), encontrou-se um total de 2780 fragmentos, com uma média de área de 1.4576 ha. Conforme verificado por Metzger (1999), o tamanho dos fragmentos pode estar relacionado com a efetividade de processos vinculados à conservação da paisagem, já que a riqueza em uma dada mancha florestal diminui quando a área da mesma fica menor do que as áreas mínimas necessárias para a sobrevivência das populações. Porém, ao analisar a distribuição de florestas no município, observou-se que, de maneira geral, o município possui 97,42% de sua área com cobertura florestal, o que permite a existência ou a manutenção de florestas mais bem conservadas e com menor influência advinda da matriz circunvizinha (SCHAADT; VIBRANS, 2015). Figura 3 - Fragmentos Florestais no município de Saudades do Iguaçu. 97
Revista GEOMAE - v.8, n. Especial SIAUT, 2017 Já na figura 4, é demonstrada a distribuição dos fragmentos em hectares no município de Saudades de Iguaçu em um intervalo de classes de tamanho, correspondendo à porcentagem do número de fragmentos de cada classe em relação ao número total de hectares dos fragmentos. Figura 4 - Área dos fragmentos florestais com índice de Patton. Ao visualizar as figuras 4 e 5, e executar a compilação dos dados de área dos fragmentos florestais, fica evidente a predominância de fragmentos com áreas menores. Nos pequenos fragmentos florestais, as populações de plantas, principalmente árvores, são constituídas por poucos indivíduos da mesma espécie, gerando percentual considerável de endogamia (cruzamento entre parentes) e alta probabilidade de extinção das espécies no local (COSTA, 2003). Entretanto, esses pequenos remanescentes podem funcionar como stepping stones, que são pequenas áreas de hábitat dispersas pela matriz que podem, para algumas espécies, facilitar os fluxos entre fragmentos. Promovem aumento no nível de heterogeneidade da matriz e atuam como refúgio para espécies que requerem ambientes particulares que só ocorrem nessas áreas (ALMEIDA, 2008). Portanto, fragmentos pequenos, principalmente quando próximos dos grandes núcleos de biodiversidade, cumprem funções relevantes ao longo da paisagem. Em longo prazo, podem expandir-se, tornando-se ainda mais importantes. Na figura 6 pode-se observar a localização dos cincos maiores fragmentos florestais nos limites do município. A área 1 possui 94,93 ha, seguido de 82,89; 81,99; 75,66 e 67,42 ha, respectivamente. Mais da metade das unidades de conservação possuem menos de 500 ha, o que é insuficiente para muitas espécies de plantas e animais. Além disso, parte significativa dessas unidades de conservação encontra-se degradada por um histórico de 98
FARIA, A.C. de O.; GALVANI, F.; COUTO, E.V. do perturbações diversificado (incêndios, caça, extrativismo vegetal predatório etc.) e pelo efeito de borda, agravado por formas inadequadas (VIANA; PINHEIRO, 1998). Figura 5 - Relação de área dos fragmentos. Figura 6 - Os cinco maiores fragmentos do município de Saudades do Iguaçu. 99
Revista GEOMAE - v.8, n. Especial SIAUT, 2017 Ao observar a figura 7, verifica-se que o índice de Patton possui uma média de 1.3579, ou seja, possuem índice de Patton abaixo de 5. A relação do Índice de Patton e o número de fragmentos permite observar a qualidade dos fragmentos. Como demonstrado na Figura 6 a área estudada possui mais de 50% de seus fragmentos com um índice Patton abaixo de 5, o que demonstra uma baixa complexidade nos fragmentos. Segundo Souza et al. (2008) quanto maior o valor do índice de Patton, maior a probabilidade de ocorrência de microambientes e maior a complexidade dos fragmentos; entretanto, maior será a proporção de biota em relação à área do fragmento, resultando num maior efeito de borda. Figura 7 - Índice de Patton dos fragmentos florestais. Para verificar o formato dos fragmentos e determinar seu efeito de borda, foi elaborado um gráfico de índice perímetro/área dos fragmentos florestais (figura 8). A área possui média de fragmentos igual a 0.3146, indicando que quanto menor o valor, maior será a proteção do fragmento, ou seja, menor a relação de sua área interna com a área externa. É possível haver diferenciação na utilização de bordas por espécies, ou as bordas podem ter propriedades seletivas, inibindo a dispersão de algumas espécies e facilitando a de outras. 100
FARIA, A.C. de O.; GALVANI, F.; COUTO, E.V. do Figura 8 - Relação perímetro/área dos fragmentos florestais. CONCLUSÕES O presente estudo constitui um retrato atual da composição e disposição da paisagem florestal do município de Saudades do Iguaçu, que apresentou maior configuração de fragmentos florestais pequenos (85,2%) com área menor que 1 hectare, os quais podem garantir a sobrevivência das florestas locais e consequentemente da fauna associada. Devido à predominância desses fragmentos pequenos na paisagem do município, é interessante a proposta de uní-los para a formação de fragmentos maiores a partir da recomposição da vegetação, o que promoverá a ampliação das áreas centrais. A formação de ilhas e corredores de vegetação unindo fragmentos, principalmente nas propriedades que não possuem reserva legal, pode aumentar, consideravelmente, a proximidade e conectividade entre fragmentos. Uma estratégia que poderia ser viável para o aumento de conectividade no município, poderia ser a criação de unidades de conservação nos maiores fragmentos, usando e ampliando os pequenos fragmentos como corredores ecológicos. 101
Revista GEOMAE - v.8, n. Especial SIAUT, 2017 REFERÊNCIAS ALMEIDA, C. G. Análise espacial dos fragmentos florestais na área do Parque Nacional dos Campos Gerais, Paraná. 2008. 72 f. Dissertação (Mestrado em Gestão do Território) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2008. A PAISAGEM COMO CONDICIONADORA DE BORDAS DE FRAGMENTOS FLORESTAIS. Curitiba - Pr: Floresta, v. 35, n. 1, 2005. COSTA, R.B. Fragmentação florestal e alternativas de desenvolvimento rural na região Centro-Oeste. Campo Grande: UCDB, 2003. 246 p GUREVITCH, Jessica; SCHEINER, Samuel M; FOX, Gordon A. Ecologia vegetal. 2 ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. IBGE. Saudade do Iguaçu. Disponível em: <http://cidades.ibge.gov.br/painel/historico.php?lang=&codmun=412627&search=pa rana saudade-do-iguacu infograficos:-historico>. IPARDES. Caderno Estatístico do Município de Saudades do Iguaçu. Novembro de 2015. Disponível em: <http://www.ipardes.gov.br/cadernos/montacadpdf1.php?municipio=85568&btok =ok>. MACARTHUR, R.H.; WILSON, E.O. The theory of island biogeography. Princeton: Princeton University Press, 1967.203 p. METZGER, J. P. 2001. O que é ecologia de paisagens? Biota Neotropica. V. 1. n 1/2, dez/2001. Campinas- -SP, 2001. p. 1-9. RATHCKE. B. J., & E. S. JULES. 1993. Habitat fragmentation and plant-pollinator interactions. Current Science 65:273-277. RICKLEFS, R.E. A Economia da Natureza. Guanabara Koogan, ed. 6. Rio de Janeiro, 2006. SCHAADT, Suélen Schramm; VIBRANS, Alexander Christian. O Uso da Terra no Entorno de Fragmentos Florestais Influencia a sua Composição e Estrutura. 2015. Disponível em: <http://www.floram.org/files/v0n0/floramao062813.pdf>. VIANA, Virgílio M.; PINHEIRO, Leandro A. F. V.. Conservação da biodiversidade em fragmentos florestais. Série Técnica Ipef, São Paulo, v. 12, n. 32, p.25-42, dez. 1998. Disponível em: <http://www.ipef.br/publicacoes/stecnica/nr32/cap03.pdf>. 102