COMO A TECNOLOGIA DE SEMENTES PODE CONTRIBUIR PARA O SUCESSO NA RESTAURAÇÃO DAS RESTINGAS

COMO A TECNOLOGIA DE SEMENTES PODE CONTRIBUIR PARA O SUCESSO NA RESTAURAÇÃO DAS RESTINGAS Antônio Carlos Silva de Andrade candrade@jbrj.gov.br JARDIM BOTÂNICO DO RIO DE JANEIRO

MISSÃO: Promover, realizar e difundir pesquisas científicas, com ênfase na flora, visando a conservação e a valoração da biodiversidade, bem como realizar atividades que promovam a integração da ciência, educação, cultura e natureza.

Ações de pesquisa, ensino e extensão do JBRJ em ARRAIAL DO CABO - RJ

GRUPO CIENTÍFICO

Biodiversidade, conservação e uso sustentável dos recursos vegetais de restinga

Biodiversidade, conservação e uso sustentável dos recursos vegetais de restinga O grupo desenvolve projetos de pesquisa que visam compreender aspectos da ecologia vegetal, incluindo a relação entre a biodiversidade, o funcionamento e o uso sustentável das restingas. As pesquisas do grupo estão focadas na: Composição florística, estrutura e diversidade vegetal; Etnobotânica de diferentes grupos humanos; Ecofisiologia vegetal e restauração da vegetação; Conservação in situ e ex situ de espécies vegetais.

INTRODUÇÃO Restingas Status de conservação e ameaças à biodiversidade Regeneração e restauração da vegetação Aplicação de restauração ativa (plantio de mudas) Carência de informações sobre biologia e tecnologia de sementes Biologia e Tecnologia de Sementes Relação massa seca X espécies Germinação X dormência Morfologia de plântulas Tolerância das sementes a desidratação COMO A TECNOLOGIA DE SEMENTES PODE CONTRIBUIR PARA O SUCESSO NA RESTAURAÇÃO DAS RESTINGAS

RESTINGA DEFINIÇÃO (Ecologia Vegetal): as diferentes formas de vegetação estabelecidas sobre solos arenosos que ocorrem na região da planície costeira. Esses solos arenosos têm origem predominantemente por deposição marinha nas fases de recuo do nível do mar em diferentes períodos geológicos e não apenas deposições recentes. Vegetação da planície costeira estabelecida sobre solo arenoso

Diversidade de espécies

Diversidade de comunidades vegetais

Biodiversidade, conservação e uso sustentável dos recursos vegetais de restinga Flora das Restingas Angiospermas Brasil 152 famílias 796 gêneros 2533 espécies Estado do RJ 112 famílias 479 gêneros 5 espécies % das espécies brasileiras ocorrem no RJ! Fonte:http://floradobrasil.jbr j.gov.br/jabot/listabrasil/con sultapublica Fonte: Araujo et al, 29

Biodiversidade, conservação e uso sustentável dos recursos vegetais de restinga Restingas Fluminenses > espécies endêmicas! Centro de Diversidade Vegetal de Cabo Frio

Espécies ameaçadas e endêmicas Melocactus violaceus Jacquinia brasiliensis Neoregelia eltoniana Caesalpinia echinata Paubrasilia echinata (Lam.) E. Gagnon, H.C. Lima & G.P. Lewis Pilosocereus ulei Bletia catenulata

Os Centros de Diversidade Vegetal (CDV) Pontal do Atalaia e Ilha de Cabo Frio, RJ. Critérios para seleção de áreas - CDV: (1) Riqueza de espécies na área; (2) Reconhecida por conter grande número de espécies endêmicas. Fonte: http://botany.si.edu/projects/cpd/samap.htm

DEGRADAÇÃO AMBIENTAL DOS AMBIENTES COSTEIROS

Degradação Ambiental Especulação imobiliária Regular Irregular

Poluição Degradação Ambiental Residencial Industrial

Turismo sem planejamento Degradação Ambiental

Queimadas Degradação Ambiental

Invasões Biológicas Degradação Ambiental

Regeneração natural X Restauração (plantio de mudas)

Regeneração natural

Estrutura da vegetação: MOITAS

REGENERAÇÃO NATURAL por sementes Chuva de sementes Banco de sementes Banco de plântulas

Regeneração da vegetação Os três processos de regeneração mostraram que há um padrão de baixa dispersão de sementes e baixo recrutamento de plântulas. Os valores diminuem drasticamente da dispersão ao recrutamento. Chuva de sementes Banco de sementes Emergência de plântulas N de indivíduos 1.38 2.25 426 N de espécies 86 77 37

Regeneração da vegetação Chuva de sementes Banco de sementes Emergência de plântulas N de indivíduos 1.38 2.25 426 N de espécies 86 77 37 Floresta Atlântica: valores variam entre 2. até mais de 76. sementes!

Regeneração da vegetação Chuva de sementes Banco de sementes Emergência de plântulas N de indivíduos 1.38 2.25 426 N de espécies 86 77 37 Ambientes semiáridos: valores variam entre 3.3 e 24. plântulas.

Regeneração da vegetação Chuva de sementes Banco de sementes Emergência de plântulas N de indivíduos 1.38 2.25 426 N de espécies 86 77 37 Florestas tropicais: valores variam entre 2.9 e 6.2 plântulas. Além disso, apenas 44% sobreviveram os 2 anos.

Regeneração da vegetação Capacidade de regeneração natural muito reduzida! Necessidade de preservação da vegetação nativa Necessidade de restauração da vegetação impactada

Regeneração da vegetação Plantio de Mudas Modelos de Nucleação Tolerância das plantas jovens ao sombreamento e a falta de água do solo

Fitofisionomia Área Areia nua Microssítios de Regeneração Moita de Vegetação Areia nua Nível de luz Falta de água

4 1 3 5 Análise de crescimento das plantas 6 2 8 7

Regeneração da vegetação

BENEFICIÁRIAS (crescem apenas na sombra das moitas) C. Hilariana E. Ovalifolium E. selloi G. Brasiliensis M. Obtusifolia N. obscura O. Arborea NEUTRAS (podem crescer tanto no sol como na sombra) A. arenaria E. selloi N. obscura

Tecnologia de Sementes PROCEDIMENTOS Coleta mensal de todos os frutos Caracterização dos frutos Limpeza das sementes Massa seca das sementes Germinação em temperaturas constante e alternada Estudo sobre a morfologia das plântulas Avaliação da tolerância a desidratação das sementes

Verbenaceae Smilacaceae Poaceae Passifloraceae Orobanchaceae Orchydaceae Ochnaceae Nyctaginaceae Myrsinaceae Marcgraviaceae Lauraceae Lamiaceae Iridaceae Humiriaceae Euphorbiaceae Erythroxylaceae Ericaceae Cyperaceae Celastraceae Bignoniaceae Arecaceae Sapindaceae Malpighiaceae Clusiaceae Chrysobalanaceae Araceae Apocynaceae Anacardiaceae Rubiaceae Cactaceae Sapotaceae Myrtaceae Fabaceae 1 2 3 4 5 6 7 N especies/familia Número de espécies (n=51) para cada uma das 33 famílias estudadas no levantamento florístico na restinga de Massambaba - RJ

Massa individual da semente (g) 7 ordens de grandeza 1 1.1.1 1E-3 1E-4 Esterhazya splendida Esterhazya splendida 1 2 3 5 Espécies Variação na massa seca (g) de sementes entre as 5 espécies selecionadas. As espécies foram apresentadas em Esterhazya ordem crescente splendida J.C.Mikan da massa média de sementes (escala logarítmica). Andira legalis (Vell.) Toledo Andira legalis

Germinação X dormência COMO A TECNOLOGIA DE SEMENTES PODE CONTRIBUIR PARA O SUCESSO NA RESTAURAÇÃO DAS RESTINGAS

Germinação (%) ALTA % G. final RÁPIDA veloc. G. 2 2 2 2 2 ALTA % G. final LENTA veloc. G. Philodendron corcovadense Tapirira guianensis Guapira obtusata Canavalia rosea Neomarica northiana 1 2 3 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 2 3 5 2 3 5 7 9 2 2 2 2 2 Anthurium maricense Paullinia weinmanniifolia Myrcia ovata Maytenus obtusifolia Garcinia brasiliensis 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 1 2 3 1 2 3 2 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceus Oxypetalum banksii MÉDIA % G. final 2 2 2 MÉDIA veloc. G. 2 2 Pseudobombax grandiflorum Ouratea cuspidata 5 1 15 2 25 3 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 5 15 Gaylussacia brasiliensis 2 2 2 2 2 Neomitranthes obscura 1 2 3 5 Tocoyena bullata 1 2 3 5 5 15 2 Chloroleucon tortum 2 3 5 Sophora tomentosa 2 12 1 1 1 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Myrsine parvifolia Senna pendula BAIXA % G. final BAIXA % G. final 2 RÁPIDA veloc. G. 2 2 2 2LENTA veloc. G. 2 12 1 1 1 2 2 12 2 3 5 7 2 12 1 1 1 Dias Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

Germinação (%) 2 2 2 2 2 Philodendron corcovadense Tapirira guianensis Guapira obtusata Canavalia rosea Neomarica northiana 1 2 3 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 2 3 5 2 3 5 7 9 2 2 2 2 2 Anthurium maricense Paullinia weinmanniifolia Myrcia ovata Maytenus obtusifolia Garcinia brasiliensis 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 1 2 3 1 2 3 2 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceus Oxypetalum banksii 2 2 2 2 2 Pseudobombax grandiflorum Ouratea cuspidata 5 1 15 2 25 3 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 5 15 Gaylussacia brasiliensis 2 2 2 2 2 Neomitranthes obscura 1 2 3 5 Tocoyena bullata 1 2 3 5 5 15 2 Chloroleucon tortum 2 3 5 Sophora tomentosa 2 12 1 1 1 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Myrsine parvifolia Senna pendula 2 2 2 2 2 2 12 1 1 1 2 2 12 2 3 5 7 2 12 1 1 1 Dias Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

Germinação (%) Germinação (%) 2 2 2 2 2 Philodendron corcovadense 1 2 3 Anthurium maricense 5 1 15 2 25 3 Pseudobombax grandiflorum 5 1 15 2 25 3 1 2 3 5 Eugenia copacabanensis Neomitranthes obscura 2 12 1 1 1 2 2 2 2 2 Tapirira guianensis 5 1 15 2 25 3 Paullinia weinmanniifolia 5 1 15 2 25 3 35 Ouratea cuspidata 1 2 3 Tocoyena bullata 1 2 3 5 Dalechampia micromeria 2 2 2 2 2 2 Guapira obtusata 5 1 15 2 25 3 35 Myrcia ovata 1 2 3 Jacaranda jasminoides 1 2 3 5 Gaylussacia brasiliensis 5 15 2 Couepia ovalifolia 2 12 2 2 2 2 2 Canavalia rosea 2 3 5 Maytenus obtusifolia 1 2 3 Melocactus violaceus 1 2 3 5 7 Chloroleucon tortum 2 3 5 Myrsine parvifolia 2 3 5 7 2 2 2 2 2 Neomarica northiana 2 3 5 7 9 Garcinia brasiliensis 2 5 15 Sophora tomentosa 2 12 1 1 1 Senna pendula 2 12 1 1 1 2 2 2 2 Philodendron corcovadense Tapirira guianensis Guapira obtusata Canavalia rose 1 2 3 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 2 3 5 2 2 2 2 Anthurium maricense Paullinia weinmanniifolia Myrcia ovata Maytenus obtusifolia 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 1 2 3 1 2 3 4 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceu 2 2 2 2 Pseudobombax grandiflorum Ouratea cuspidata 5 1 15 2 25 3 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 Gaylussacia brasiliensis 2 Neomitranthes obscura 1 2 3 5 2 2 NÃO DORMENTES Tocoyena bullata 1 2 3 5 5 15 2 2 Oxypetalum banksii Chloroleucon tortum 2 3 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Dias Myrsine parvifolia Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

Germinação (%) 2 2 2 2 2 Philodendron corcovadense Tapirira guianensis Guapira obtusata Canavalia rosea Neomarica northiana 1 2 3 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 2 3 5 2 3 5 7 9 2 2 2 2 2 Anthurium maricense 5 1 15 2 25 3 Paullinia weinmanniifolia 5 1 15 2 25 3 35 Myrcia ovata 1 2 3 Maytenus obtusifolia 1 2 3 Garcinia brasiliensis 2 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceus Oxypetalum banksii 2 2 2 2 2 Pseudobombax grandiflorum Ouratea cuspidata 5 1 15 2 25 3 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 5 15 Gaylussacia brasiliensis 2 2 2 2 2 2 Neomitranthes obscura Tocoyena Philodendron bullata corcovadense Chloroleucon tortum Sophora tomentosa 1 2 3 5 1 2 3 5 5 15 2 2 3 5 2 12 1 1 1 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Myrsine parvifolia Senna pendula 1 2 3 2 2 2 2 2 2 12 1 1 1 2 2 12 Dias Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. 2 3 5 7 2 12 1 1 1

2 2 5 1 2 3 5 7 5 15 liensis 2 2 Chloroleucon tortum Sophora tomentosa 2 2 3 5 2 12 1 1 1 folia Myrsine parvifolia Senna pendula 2 2 12 2 3 5 7 2 12 1 1 1 DORMÊNCIA FÍSICA Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

Senna pendula Sem. escarificadas 2 Sem. dormentes 5 1 15 12 1 1

Germinação (%) 2 2 1 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 DORMÊNCIA MORFOLÓGICA 2 2 Philodendron corcovadense Tapirira guianensis Guapira obtusata 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 Canavalia rosea 2 3 5 Neomarica northiana 2 3 5 7 9 2 2 2 Anthurium maricense Paullinia weinmanniifolia 5 1 15 2 25 3 5 1 15 2 25 3 35 Myrcia ovata Maytenus obtusifolia 1 2 3 1 2 3 Garcinia brasiliensis 2 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceus Oxypetalum banksii 2 Pseudobombax grandiflorum Ouratea cuspidata 5 1 15 2 25 3 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 5 15 Gaylussacia brasiliensis 2 2 2 2 Neomitranthes obscura 1 2 3 5 Tocoyena bullata Chloroleucon tortum 1 2 3 5 5 15 2 2 3 5 Sophora tomentosa 2 12 1 1 1 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Myrsine parvifolia Senna pendula 2 2 2 2 12 1 1 1 2 2 12 Dias 2 3 5 7 2 12 1 1 1 Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga

2 Garcinia brasiliensis 2 Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

Germinação (%) 2 2 2 2 2 1 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Melocactus violaceus DORMÊNCIA FISIOLÓGICA 2 1 2 3 5 7 Philodendron corcovadense Tapirira guianensis 5 1 15 2 25 3 Guapira obtusata 5 1 15 2 25 3 35 Canavalia rosea 2 3 5 Neomarica northiana 2 3 5 7 9 Anthurium maricense 5 1 15 2 25 3 Paullinia weinmanniifolia 5 1 15 2 25 3 35 Myrcia ovata 1 2 3 Maytenus obtusifolia 1 2 3 Garcinia brasiliensis 2 Jacaranda jasminoides Melocactus violaceus Oxypetalum banksii Pseudobombax grandiflorum 5 1 15 2 25 3 Ouratea cuspidata 1 2 3 1 2 3 5 1 2 3 5 7 5 15 Gaylussacia brasiliensis Neomitranthes obscura 1 2 3 5 Tocoyena bullata 1 2 3 5 Chloroleucon tortum Sophora tomentosa 5 15 2 2 3 5 2 12 1 1 1 Eugenia copacabanensis Dalechampia micromeria Couepia ovalifolia Myrsine parvifolia Senna pendula 2 12 1 1 1 2 2 12 Dias 2 3 5 7 2 12 1 1 1 Germinação cumulativa (%) de sementes de 25 espécies da restinga. Eixo de X com escalas distintas.

CHAVE DICOTÔMICA PARA DISTINÇÃO ENTRE SEMENTES NÃO DORMENTES E AS CINCO CLASSES DE DORMÊNCIA DE SEMENTES 1. Embrião não diferenciado ou se diferenciado, com desenvolvimento incompleto... 2 2. Embrião não diferenciado...tipo ESPECIALIZADO DE DORMÊNCIA MORFOLÓGICA OU MORFOFISIOLÓGICA 2. Embrião diferenciado mas com desenvolvimento incompleto... 3 3. Após colocar as sementes em substrato úmido, o embrião cresce e as sementes germinam em 4 semanas ou menos... DORMÊNCIA MORFOLÓGICA DM 3. Após colocar as sementes em substrato úmido, o embrião não cresce e as sementes não germinam em 4 semanas... DORMÊNCIA MORFO-FISIOLÓGICA DMF 1. Embrião diferenciado e completamente desenvolvido... 4 4. Sementes embebem água 5. Sementes germinam em 4 semanas... SEMENTES NÃO DORMENTES 5. Sementes não germinam em 4 semanas... DORMÊNCIA FISIOLÓGICA DF 4. Sementes não embebem água... 6 6. Sementes escarificadas germinam em 4 semanas ou menos... DORMÊNCIA FÍSICA FI 6. Sementes escarificadas não germinam em 4 semanas... DORMÊNCIA COMBINADA DC

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Fanero-Epígeo-Foliáceo (FEF) FEF Fanero-Epígeo-Reserva (FER) FER Fanero-Hipógeo-Reserva (FHR) FHR Cripto-Hipógeo-Reserva (CHR) CHR Cripto-Epígeo-Reserva (CER) CER Garwood, 1996

Relação entre o teor de água (%) e a germinação (%) de sementes de 15 espécies da restinga.

PROTOCOLO identificação do comportamento de armazenamento de sementes Chegada das sementes Det. teor de água e Viabilidade Maioria das sementes morre Secagem até 1-12% t.a. Maioria das sementes sobrevive Teste de viabilidade Secagem até 5% t.a. Maioria das sementes morre Teste de viabilidade Maioria das sementes sobrevive Armazenar a -2 C por 3 meses Maioria das sementes morre Teste de viabilidade Todas ou a maioria das sementes sobrevivem PROVAVELMENTE RECALCITRANTE PROVAVELMENTE INTERMEDIÁRIA PROVAVELMENTE ORTODOXA

Organização dos resultados para sua divulgação LIVRO???

Espécie Hábito Dispersão Deiscência Fruto Tipo de plântula Época frutificação Massa semente G max T. const G max T. alt TMG T. const TMG T. alt Dormência Teor água Tolerância a secagem Erythroxylum ovalifolium Arb Zoo IND FER Ver,37, 75, 14,8 17,2 Não 42, Não Eugenia copacabanensis Arb Zoo IND CHR Prim 1,49 16,7 38,5 68,5 92,8 Sim 46,2 Não Eugenia selloi Arb Zoo IND CHR Prim,639 52,5 73,8 43,9 47,9 Sim 47,4 Não Garcinia brasiliensis Arv Auto IND CHR Prim 2,583 94,2 91,7 3 326 Sim 41,8 Não Maytenus obtusifolia Arb Auto D CHR Ver,47 67, 81, 13,9 15,8 Não 49,1 Não Melocactus violaceus Erva Zoo IND FEF Inv,1 1, 75, 17, 25,8 Sim 15,2 Sim Neomitranthes obscura Arb Zoo IND FHR Prim,411 93, 94, 17,7 18,7 Não 55,7 Não Ormosia arborea Arb Auto D FHR Inv,689 49 68 29 32 Sim 8,3 Sim Ouratea cuspidata Arb Zoo IND FHR Prim,94 76,3 77,5 17,3 13,2 Não 27,3 Não Pilosocereus arrabidae Erva Zoo D FEF Inv,1 83, 72, 1,5 11,3 Não 21,5 Sim Vitex polygama Arb Zoo IND FEF Ver,136 1, 4, 2, 25,7 Sim 34,1 Sim

Melocactus violaceus Pfeiff.

Reintrodução de espécies ameaçadas Melocactus violaceus Pfeiff.

Conservação das restingas

Biodiversidade, conservação e uso sustentável dos recursos vegetais de restinga PÓS GRADUAÇÃO STRICTO SENSU Programa de Pós-Graduação em Botânica Diversidade Vegetal: Conhecer e Conservar

ENSINO PÓS GRADUAÇÃO LATO SENSU Curso de especialização em Ciências Ambientais em Áreas Costeiras

Programa Mulheres Mil Curso de produção de mudas de espécies da restinga

OFICINAS E CURSOS DE EXTENSÃO Ações integradas com instituições de ensino (IFRJ) e a comunidade (pescadores)

Ações integradas com órgãos estaduais (INEA) e municipais (Secr. Ambiente PMAC)

AGRADECIMENTOS EDITAL UNIVERSAL n : 481213/21-4 Modalidade: APQ COMITÊ TÉCNICO DE SEMENTES FLORESTAIS - ABRATES