Estoque de biomassa e carbono florestal em unidades de paisagem na Amazônia: uma análise a partir da abordagem metodológica ecologia da paisagem

O presente trabalho tem por objetivo central demonstrar a variabilidade existente na floresta no que tange aos estoques de biomassa e carbono florestal acima do solo, a partir da identificação e caracterização, com base em técnicas de sensoriamento remoto, de unidades de paisagem em uma área situada no município de Belterra, região oeste do Estado do Pará, a partir da matriz teórico-conceitual da abordagem Ecologia da Paisagem. Para o alcance de tal proposição, a metodologia empregada partiu da revisão da literatura sobre o tema, aquisição de dados cartográficos e orbitais, uso de técnicas de sensoriamento remoto, coleta de dados em campo, tratamento e análise estatística. O trabalho está dividido em quatro capítulos, seguidos pelas considerações gerais da obra. Partindo da matriz teórico-metodológica da Ecologia da Paisagem, analisa-se a dinâmica socioambiental do município de Belterra, que atualmente experimenta a expansão das atividades agrícolas, com destaque para a agricultura mecanizada da soja. A partir da análise multitemporal de imagens Landsat do município pôde-se avaliar a distribuição da cobertura florestal existente no mesmo, bem como o padrão espacial de distribuição das principais unidades de paisagem identificadas. Considerando esse recorte, realizou-se a coleta de dados em campo via inventário florestal em quatro tipologias florestais (floresta de alto platô, floresta de baixo platô, vegetação secundária e tensão ecológica) para obtenção de parâmetros morfométricos da vegetação e posterior quantificação dos estoques de biomassa e carbono contidos em cada unidade, bem como observar o comportamento estrutural da floresta nas mesmas. A adoção da paisagem como escala espacial de análise mostrou-se bastante satisfatória na quantificação dos estoques de biomassa e carbono florestal ao permitir considerar a influência da dinâmica socioeconômica na redução desses estoques. Além disso, possibilitou constatar que o reconhecimento da heterogeneidade da cobertura florestal é um elemento fundamental para a obtenção de estimativas de carbono de acordo com as características estruturais da vegetação, que varia de acordo com a topografia do terreno, com as espécies existentes e com as características geográficas, o que envolve a tipologia climática, as características geomorfológicas, pedológicas e geológicas da área.

Ecologia de paisagem aplicada à análise ambiental do sítio arqueológico PA-BA-84: Alunorte em Barcarena-PA

Uma das tarefas da pesquisa em Arqueologia da Amazônia é compreender as relações entre as populações humanas pretéritas e a floresta tropical úmida. É muito importante definir as unidades de paisagem no contexto do processo de ocupação humana e assim, integrar esses dados ao contexto dos sítios arqueológicos. Este estudo tem como objetivo definir a composição de unidades de paisagem atual do sítio arqueológico PA-BA-84: ALUNORTE, em termos taxonômicos, utilizando a abordagem geográfica da Ecologia de Paisagem como uma eficiente ferramenta na política de preservação do patrimônio arqueológico. Esta abordagem sistêmica destaca a interdependência mútua dos elementos da paisagem e as interações entre estes, gerando duas unidades espaciais de análise do sítio arqueológico: o micromeio e o macromeio. A classificação taxonômica das unidades de paisagem está relacionada com a aplicação de diferentes escalas espaciais, onde o geossistema refere-se às escalas de menor detalhe para a análise do macromeio do sítio, enquanto as unidades geofácies e geótopo relacionam-se às escalas de maior detalhe referentes à análise do micromeio. O resgate das informações ambientais passa pelo uso sensoriamento remoto e o geoprocessamento da imagem SPOT, como uma ferramenta eficaz para a definição das unidades de paisagem. A classificação da imagem foi otimizada com o classificador baseado em redes neurais, com trabalhos de campo e com dados do Programa de Arqueologia Preventiva na área do Projeto Bauxita Paragominas/PA. Desta forma, a definição das unidades de paisagem do sitio Alunorte passa pela associação de classificação não supervisionada com classificação supervisionada. Os resultados mostraram que o geossistema do macromeio é constituído por oito geofácies, representadas por áreas construídas, áreas de cultivo agrícolas, rios, praias, várzea, vegetação em áreas alagadas, capoeira adulta e capoeira jovem. A delimitação espacial do geossistema obedece aos limites da bacia hidrográfica do rio Murucupi. O micromeio é definido a partir do sistema de nascente do rio Murucupi e apresenta cinco geofácies que são constituídas por áreas construídas, rios, praias, várzea, capoeira adulta e capoeira jovem. O sítio está assentado sobre rampas de colúvio, a qual é constituída por rampas inferior, média e superior, o que está diretamente relacionado com os geotópos que cobrem o relevo do micromeio. Na rampa superior foi registrada a maior concentração de vestígios arqueológicos, o que representa, certamente, o local do assentamento humano pretérito, no processo de ocupação pré-histórico, iniciado há mil anos, o que coincide com uma paleogeofácies de manguezal na praia de Itupanema. O geossistema é caracterizado por um alto grau de antropização representado a partir de ciclos cada vez mais curtos de regeneração da cobertura vegetal. Esta degradação afeta diretamente o patrimônio arqueológico, por isso, os estudos que visam preservar esse patrimônio, preocupados com o resgate do processo de ocupação da Amazônia, devem priorizar a preservação conjunta do mesmo com o geossistema em que está inserido.

Contribuição do cadastro ambiental rural na conservação de recursos naturais nos limites de duas bacias hidrográficas amazônicas

A conversão de floresta primária para outros usos alternativos do solo vem ocorrendo aceleradamente na região amazônica. Esse processo tem ocorrido em grande parte por conta do desenvolvimento da atividade pecuarista, agricultura em larga escala e de subsistência, exploração madeireira comercial e mineração. Nesse contexto, a fim de promover a conservação dos recursos naturais, o Governo brasileiro adotou o sistema de unidades de conservação, terras indígenas e quilombolas. Além disso, foram criados instrumentos como o Cadastro Ambiental Rural – CAR objetivando mapear e monitorar as propriedades rurais quanto ao atendimento do disposto no Código Florestal brasileiro, considerando principalmente as áreas com restrição legal ao uso do solo. Assim, esta pesquisa procurou avaliar a capacidade das áreas de reserva legal em garantir a conservação dos recursos naturais em propriedades rurais, utilizando-se para tanto dados do CAR e produtos temáticos de uso e cobertura da terra oriundos de projetos institucionais federais. Para isto, foram avaliadas duas bacias amazônicas, considerando os princípios de ecologia de paisagem e com o uso de métricas de paisagem. Os resultados apontam duas áreas com características diferenciadas, sendo uma de maior capacidade de conservação de recursos e outra mais fragmentada, sendo também observadas propriedades rurais de diferentes características e importâncias na conservação de recursos dentro de cada bacia estudada.

A mathematical approach to simulate spatio-temporal patterns of an insect-pest, the corn rootworm Diabrotica speciosa (Coleoptera: Chrysomelidae) in intercropping systems

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleo Santa Virginia: uma análise paisagística comparativa do período de 1989 até o presente

The Atlantic Forest is considered the fifth most important hotspot of the world, for its high endemism and biodiversity. The Serra do Mar State Park (SMSP) is the biggest area of integral protection in Brazilian coast, having the largest continuous remnant area of Atlantic Forest. Its creation aims to protect the Atlantic Forest remnants and regeneration of degraded areas. The present work develops in the administrative center Núcleo Santa Virgínia, created on May 2, 1989 and aims a comparative analysis and environmental interpretation regarding the evolution of the landscape its creation until the present days, using geoprocessing techniques. For a better understanding of some definitions, a literature review is presented about the current scenario of conservation units, concepts of landscape, landscape ecology, landscape dynamics and the importance of the geoprocessing for landscape analysis. It was elaborated two thematic charts of use and occupation land of Núcleo Santa Virgínia (1989 and 2014) and quantified for each type of use for later comparison

Aplicação dos conceitos da ecologia de paisagem para a definição de hotspots de conservação e de conectividade entre o Complexo Cantareira e Nazaré Paulista

The Atlantic Forest biome, reduced to 12% of its original coverage, holds a significant portion of brazilian biodiversity, with high levels of endemism. Among the few remaining areas of the Atlantic, there is the region between the Complex of Cantareira and the municipality of Nazaré Paulista, which will be the object of study of this work. Using the concepts of Landscape Ecology, and analysis of thematic maps, this study aims to characterize the region in a ecologically scaled perspective, identifying two types of hotspots: i) for conservation and ii) for maintain habitat connectivity. Concepts of Landscape Ecology as landscape structure, patches, matrix, corridors (structural and functional) and connectivity, as well as their effects on local biodiversity was adopted and applied in the study region. We also analyzed the effects of roads, hydrographic system, Permanent Protection Areas (PPAs), and Conservation Units for flora and fauna maintenance at regional scale. This allowed us to define strategies and priority areas for the conservation and restoration of forest fragments of Atlantic Forest remnants within the study region. This study generated relevant knowledge for a better planning the region in order to create best conditions for the maintenance of regional biodiversity, and consequently, allowing to improve the quality of life for local population

A fragmentação espacial fitogeográfica e a proposta dos corredores ecológicos

This paper aims to study the proposal of ecological corridors as integration solution spaces that present fragmentation of vegetation. The geographic space is composed of physical and human characteristics and interrelation between the different variables result in different landscapes. The landscape ecology provides an understanding of the heterogeneous landscape, which combines the space and ecosystem components. The spatial fragmentation of vegetation and is often the result of a number of factors. This new landscape composition presents different forms of economic exploitation of the soil (agriculture, pasture). The corridors are considered optional connection of plant debris, providing greater flow of species of fauna and flora reconstituting somehow Ecosystem site. The research aims to propose the restoration of an area devoid of natural plant its constitution, becoming restoration tool in a particular area of vegetation fragmented

Land cover change and environmental quality assessment using GIS techniques: a case study in Brazilian Southeastern region for the period 1988-2003

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

How deforestation pattern in the Amazon influences vertebrate richness and community composition

The effects of habitat configuration on species persistence are predicted to be most apparent when remaining habitat cover is below 30%. We tested this prediction by comparing vertebrate communities in 21 landscapes located in the southern Amazonia, including 7 control landscapes (similar to 100% of forest cover) and 14 fragmented landscapes (4 x 4 km). The fragmented landscapes retained similar proportions of forest (similar to 25%), but had contrasting configurations, resulting from two different deforestation patterns: the "fish-bone pattern" common in small properties, and the large-property pattern generally used by large ranchers. Vertebrates were surveyed in all landscapes in February-July 2009 with interviews (n = 150). We found a significant difference in reported species richness among the fish-bone, large-property, and control areas (mean = 29.3, 38.8 and 43.5 respectively). Control areas and large-properties tended to have a higher number of specialist species (mean = 13.7, and 11.7, respectively), when compared with the fish-bone pattern (5.1). Vertebrate community composition in the control and large-properties was more similar to one another than to those of the fish-bone landscapes. The number of fragments was the main factor affecting the persistence of species, being negatively associated with specialist species richness. Species richness was also positively related with the size of the largest fragment structurally connected to the studied landscapes (i.e., a regional scale effect). Our results demonstrated that the large-property pattern, which results in less fragmented landscapes, can maintain a more diverse community of large vertebrates, including top predators, which are considered fundamental for maintaining ecosystem integrity. These results support the hypothesis that landscape configuration contributes to the persistence and/or extirpation of species.

Tree species richness, does it play a key role on a forest restoration plantation?

The Brazilian Atlantic forest is considered one of the world's biodiversity conservation hotspot. Today there is less than ten percent remaining. Therefore it is necessary to restore these ecosystems. There are many ways of achieving restoration's main goals, but there is a lack of ecological studies that analyzes tree species richness as a variable. Thus, this study's goal is to investigate if there is a difference between a forest restoration in a gradient of tree species richness that varies from 20, 60 to 120 species, by using the litterfall as an indicator. Every month, for one year the forest litter was collected from litter traps that were previously installed. Results revealed that stands produced litterfall by the increasing gradient of species was of 5,370, 5,909 and 6,432 kg ha(-1) yr(-1). The statistical analyses revealed no significant difference among them. Therefore this six-year-old forest restoration plantation shows no difference on the litter production by the tree species richness.

Impacts of changing climate and land use on vegetation dynamics in a Mediterranean ecosystem: insights from paleoecology and dynamic modeling

Forests near the Mediterranean coast have been shaped by millennia of human disturbance. Consequently, ecological studies relying on modern observations or historical records may have difficulty assessing natural vegetation dynamics under current and future climate. We combined a sedimentary pollen record from Lago di Massacciucoli, Tuscany, Italy with simulations from the LandClim dynamic vegetation model to determine what vegetation preceded intense human disturbance, how past changes in vegetation relate to fire and browsing, and the potential of an extinct vegetation type under present climate. We simulated vegetation dynamics near Lago di Massaciucoli for the last 7,000 years using a local chironomid-inferred temperature reconstruction with combinations of three fire regimes (small infrequent, large infrequent, small frequent) and three browsing intensities (no browsing, light browsing, and moderate browsing), and compared model output to pollen data. Simulations with low disturbance support pollen-inferred evidence for a mixed forest dominated by Quercus ilex (a Mediterranean species) and Abies alba (a montane species). Whereas pollen data record the collapse of A. alba after 6000 cal yr bp, simulated populations expanded with declining summer temperatures during the late Holocene. Simulations with increased fire and browsing are consistent with evidence for expansion by deciduous species after A. alba collapsed. According to our combined paleo-environmental and modeling evidence, mixed Q. ilex and A. alba forests remain possible with current climate and limited disturbance, and provide a viable management objective for ecosystems near the Mediterranean coast and in regions that are expected to experience a mediterranean-type climate in the future.