Coordenadoria de Biodiversidade e Recursos Naturais – CBRNProjeto de Recuperação de Matas Ciliares
Treinamento: Recuperação de Áreas Degradadas
Ecologia da Paisagem e Restauração
Leandro Reverberi Tambosi
Jaú, 23 de Março de 2010
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 CézarRibeiro, Giordano Ciocheti, Leandro Reverberi Tambosi, Alexandre Igari, Vânia Pivello
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
O que é paisagem?
O que é paisagem?
• 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
PERCEPÇÃO DAS ESPÉCIES
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
FRAGMENTAÇÃOHABITAT CONTÍNUO HABITAT FRAGMENTADO
FLORESTA
FLORESTA
FRAGMENTAÇÃO X DESMATAMENTO
Perda de habitat SEM fragmentação
Perda de habitat COM fragmentação
Diferentes processos de fragmentação
b
b
a1
a2
a3
c
de
Numa determinada Escala:Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distin- gue das unidades vizinhas.
Corredor:Área homogênea e linear da paisa- gemque se distingue das unidades vizinhas.
Matriz:Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat
Conceito de mancha-corredor-matriz
Agricultura
Pastagem Reflorestamento
b
b
a1
a2
a3
c
de
Numa determinada Escala:Mancha: Área homogênea, restrita e não-linear da paisagem que se distin- gue das unidades vizinhas.
Corredor:Área homogênea e linear da paisa- gemque se distingue das unidades vizinhas.
Matriz:Unidade dominante da paisagem (espacial e funcionalmente); ou conjunto de unidades de não-habitat
Área nuclear
Conceito de mancha-corredor-matriz
Agricultura
Pastagem Reflorestamento
Efeito de borda
Por que paisagem ???
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
Sc
S1
S3
S2
S4
Sc > S1, S2, S3, S4S1 > S3S2 > S4S2 > S1S4 > S3
Taxa de
Imigração
Taxa de
ExtinçãoUnidade =Espécie/tempo
0 PEspécie nova
chega à ilha
Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção
SeNúmero de Espécies
Taxa de
Imigração
Taxa de
Extinção
Unidade =Espécie/tempo
0 PEspécie com maior
capacidade de deslocamento chegam
mais rapidamente
Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico entre imigração e extinção
SeNúmero de Espécies Predação e Competição
aumentam o risco de extinção
Taxa de
Imigração
Taxa de
Extinção
Pequ
ena
0 PSeGR
Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende da área da ilha
Número de EspéciesGra
nde
SePQ
Taxa de
Imigração
Taxa de
Extinção
Biogeografia de Ilha - Equilíbrio Dinâmico depende do isolamento
0 PSeProx
Número de Espécies
Próxima
SeDist
Distante
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 éfraco
4. Isolamento não é a melhor medida de espaçamento
5. Não leva em consideração a qualidade do habitat
Metapopulação
Conjunto de sub-populações isoladas espacialmente em fragmentos de habitat e unidas funcionalmente
por fluxos biológicos.
MetapopulaçãoExtinção e Recolonização
Populações locais correm risco de extinção:existe uma dinâmica de extinções e
recolonizações locais
Tempo 1 Tempo 2
Fragmento Ocupado
Fragmento Vazio
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
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
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
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
Modelo Clássico Metapop de Levins (1969)
Modelo Clássico Metapop de Levins
1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui;2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos
(diminui a densidade de fragmentos)
A METAPOP se mantém se e/c < 1 ou se c>e
A Metapopulação corre risco de extinção quando
Tempo 1 Tempo 2
Tamanho Médio Maior
Tamanho Médio Menor
Modelo Clássico Metapop de Levins
1. O Tamanho médio dos fragmentos diminui;2. Aumenta o isolamento entre os fragmentos
(diminui a densidade de fragmentos)
A METAPOP se mantém se e/c < 1 ou se c>e
A Metapopulação corre risco de extinção quando
Tempo 1 Tempo 2
Menor Isolamento
Maior Isolamento
MetapopulaçãoRecursos Regionais e Extinção
Fragmento Ocupado
Fragmento Vazio
e
e
e
cP cP
cP
cP = constante de colinização
e = constante de extinção
dP/dt = cP (1-P) - eP
No modelo de Levins:1.Os Recursos Regionais (P) interferem na colonização
2. A extinção é constante
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)
Perda de Habitat, Fragmentação e a Paisagem
Paisagem e Limiares
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
FAHRIG [1998]
D1
D2
D3
O ARRANJO ESPACIAL É
IMPORTANTE quando o deslocamento
da espécie estudada é menor do que
[D1 + D2 + D3] / 3
Conectividade
Espécie sensível a borda – efeito 30 m
Conectividade estrutural X funcional
Espécie se desloca pela matriz – 30 m
Conectividade estrutural X funcional
Mundo Real – e agora???195000
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7625
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Legenda
Hidrografia
Rodovia
Limite da Unidade de Conservação
Vegetação arbustiva/arbórea
Floresta ribeirinha
Silvicultura
Cana-de-açúcar
Citricultura
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-318
SP-2
55
SP-253
SP-330
0 5 102,5
Quilômetros±Projeção: UTM
Datum: SAD-69 Zona: 23S
Mapeamento realizado em escala 1:15.000
Mundo Real – a matriz importa?
A matriz importa
Foto: Marcelo Awade 2009
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
Tema central Restauração
Por que Paisagem????
• Pouca área de remanescentes naturais
Isolamento médio
Isolamento(1) >1.000m(2) 500-1000m(3) 250-500m(4) 100-250m(5) <100m
Fonte: www.lerf.esalq.usp.br
Tambosi Tambosi
Tambosi
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
Degradação das APPs
Fonte: www.lerf.esalq.usp.br
Estratégias para a paisagem
Restauração de mata ciliar melhora a paisagem??
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ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
Vegetação Florestal
Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares
Fonte: Tambosi 2008
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ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
Vegetação Florestal
Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares
Fonte: Tambosi 2008
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ENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m
Vegetação FlorestalENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m
Situação dos fragmentos antes da restauração das matas ciliares
Fonte: Tambosi 2008
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ENN até 30mENN de 30 até 60mENN de 60 até 90mENN de 90 até 180mENN de 180m até 500mENN > 500m
ENN até 30mENN de 30 até 60mENN de 60 até 90mENN de 90 até 180mENN de 180m até 500mENN > 500m
• APPs de vegetação arbórea
Situação dos fragmentos após a restauração
Fonte: Tambosi 2008
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ENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m
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ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
ENN até 30mENN de 30 até 60mENN de 60 até 90mENN de 90 até 180mENN de 180m até 500mENN > 500m
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• APPs de vegetação arbórea
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ENN de 90 a 180 mENN de 180 a 500 mENN > 500 m
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0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
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ENN até 30 mENN de 30 a 60 mENN de 60 a 90 m
Situação dos fragmentos após a restauração
Fonte: Tambosi 2008
Cenário atual APP restaurada
Restauração de matas ciliares e a conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Cenário atual – 30 metros
Resultados – Conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Cenário atual – 30 metros
Resultados – Conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Cenário restaurado – 30 metros
Resultados – Conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Cenário atual – 500 metrosResultados – Conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Cenário restaurado – 500 metrosResultados – Conectividade funcional
Fonte: Tambosi 2008
Escalas para planejar a restauração
Escala Regional Escala local
Subsídios para o planejamento regional
Como foi feito? – Como pode ser usado?
Todos os 7 grupos biológicos indicaram áreas para incremento da conectividadeO 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
Aplicação em escala local voltada para Restauração Florestal
Definição do cronograma de restauração florestal a partir de análises de paisagem
Onde restaurar ?
Área dos fragmentos existentes
Situação da área a ser restaurada e esforço necessário para restaurar
Restauração
Área do fragmento restaurado
Ordem de restauração
Priorizar conexão entre fragmentos
Área conectada X Tempo de restauração
0200400600800
100012001400160018002000
0
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6620
7693
8364
8887
9589
1028
4
1042
6
1047
8
1055
4
1070
1
1078
4
1083
4
Tempo acumulado (dias)
Área
con
ecta
da a
cum
ulad
a
ÓtimaAleatória
Porcentagem da restauração concluída
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
Diferentes estratégias de restauração
Seleção da melhor estratégia de restauração
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Porcentagem do tempo de restauração
Porc
enta
gem
exe
cuta
da d
as á
reas
a s
erem
rest
aura
das
Cenário 1Cenário 2Cenário 3
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
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
Área de vegetação após restauração
IAR = Área a ser restaurada na propriedadeÁrea de vegetação após a restauração
Estratégias de restauraçãoQuais 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?
Muito Obrigado!!
Leandro Reverberi [email protected]