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Ecologia de paisagens e distribuição potencial aplicados à seleção de áreas e ao planejamento
e conservação da biodiversidade
Ana Maria Godoy TeixeiraAndre LimaAlexandre Camargo MartensenErica HasuiGiordano CiochetiLeandro TambosiRafael G. PimentelMilton Cezar Ribeiro
Coord. Dr. Jean Paul Metzger
Ecologia de paisagens e distribuição potencial aplicados à seleção de áreas e ao planejamento
e conservação da biodiversidade
Ana Maria Godoy TeixeiraAndre LimaAlexandre Camargo MartensenErica HasuiGiordano CiochetiLeandro TambosiRafael G. PimentelMilton Cezar Ribeiro
Coord. Dr. Jean Paul Metzger
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
Noções originais/comuns :- visual (algo que se “vê”)- estética (algo “bonito”)- amplitude (vista, conjunto de elementos)- áreas abertas (sítio campestre)
Definições “científicas” :- A. von Humboldt (geo-botânico, início do XIX)
“the total character of an Earth region” (geomorfologia e geologia)
Definições “científicas” :- Carl Troll (biogeógrafo alemão, 1939):
“total spatial and visual entity of humanliving space”
• 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
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
• Escala Espacial• Escala Temporal
• Escala ecológica• Escala de observação• Escala de estudo
• Escala de planejamento• Escala para ação (Conservação)
Exemplos de Escalas:
100mil hectares50mil hectares10mil hectares
Unidades de Planejamento (U.P.) Multi-escalaAnálise da Paisagem e Dados Biológicos
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
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-gem que 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
PRINCIPAIS MÉTRICAS DE PAISAGEM
DA MANCHA:Tamanho da “mancha”Forma da manchaÁrea interior (depende da profundidade de borda)Proximodade e isolamentoConectividade estrutural ou funcional
DA CLASSE: ex. MATA, CAPOEIRA, AGRICULTURATamanho médioForma médiaÁrea interiorProximidade e isolamentoFragmentação
DA PAISAGEM:
EFEITO DE BORDA
• A fragmentação dos habitats gera diversos impactos, sendo alguns dos mais importantes são:
• a) efeitos de borda, representados por alterações no microclima, como aumento nos níveis de insolação, temperatura, umidade e vento (Kapos 1989; Bierregaard 1992), que fazem com que plantas e animais pouco plásticos tenham sua população diminuída, ou até mesmo extinta, e que espécies plásticas aumentem de forma prejudicial sua densidade (Noss 1985);
• b) o isolamento de populações, que consiste na separação de uma população em duas ou mais populações locais, diminuindo a diversidade genética e originando um maior número de cruzamentosconsangüíneos, que podem levar ao declínio e extinção dessas populações;
• c) a perda e/ou redução de habitats, com conseqüente isolamento dos fragmentos e diminuição dos recursos (Andrén 1994).
Área nuclear área fora do efeito de borda
EUCALIPTO
PASTO
• ESTRUTURAL– Quando o organismo usa somente áreas de
“habitat” contínuos e/ou conectador por corredores...
• FUNCIONAL– Quando o organismo tem a capacidade de
cruzar a “matriz”
CONECTIVIDADEEspécie-específico
CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO :: 120 METROS
CONECTIVIDADE “FUNCIONAL” – Só MATA
GRUPO 1
GRUPO 2
GRUPO 3
CONECTIVIDADE “FUNCIONAL” – MATA+Capoeira+Ripária
CAPACIDADE DE DESLOCAMENTO :: 120 METROS
GRUPO 1
GRUPO 2
Foram selecionadas 38 áreas-pares de fragmentos
d
As distâncias entre os fragmentos variaram 6 e 160 m.
Conectividade funcional: capacidade de cruzar áreas abertas
(Awade, Develey & Metzger submetido)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 Distance (m)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Gap
cro
ssin
g pr
obab
ility
0 20 40 60 80 100 120 140 160 Distance (m)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Gap
cro
ssin
g pr
obab
ility
0 20 40 60 80 100 120 140 160 Distance (m)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Gap
cro
ssin
g pr
obab
ility
p < 0,0001
B. culicivorus
Probabilidadede cruzar
áreasabertas
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
REAL CONSERVATION SCENARIOS FOR THE MATO GROSSO STATE
Analysis of landscape structural indexes for the microregions of Alto Teles Pires and
Aripuanã
Andre Lima, Yosio E. Shimabukuro, Milton C. Ribeiro, Thiago Silva, Ramon M. de Freitas, Liana O.
Anderson
Alto Teles Pires 54 mil km2
Aripuanã125 mil km2
Mato Grosso: Alto do Teles Pires (ATP) e Aripuanã (TP)Floresta, Cerrado, Soja
W53o47´ S11o17´
W57o08´ S14o48´
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
Alto Teles Pires - 54 mil km2
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
Aripuanã - 125 mil km2
PLAND = % de Floresta = raio de 1000m
Pontos Amostrais
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
PLAND0%
100%
DIST0km
45km
DIST = Distância até a Floresta
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
PLAND0%
100%
PLAND = % de Floresta = raio de 1000m
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
ARI
DIST = Distância até a Floresta
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
EcotoneConservation UnitsIndigenous Lands
Legend
DIST0km
30km
ARI
14
20.1
2.61.9
43.6
29
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Forest Cerrado Soybean
Cover Classes
ENN
(km
)ATPARI
DISTANCIA (KM) Quanto menor paraFloresta/Cerrado, melhor
ARI
16.2
7.8
28.9
58.75
2.2 1.10
10
20
30
40
50
60
70
Forest Cerrado Soybean
Cover Classes
PLA
ND
(%)
ATPARI
% DE FLORESTA (PLAND)
ATP
Considerações finais:
ÁREA CLASSE DIST PLANDARI Floresta 2km 59%
Cerrado 44km 2%Soja 29km 1%
ÁREA CLASSE DIST PLANDATP Floresta 14km 16%
Cerrado 20km 2%Soja 3km 29%
Forest
Soybean cultures
CerradoAnthropized Areas
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
Seleção de Áreas Continentais Prioritárias Para Conservação - São Paulo
Proposta de análise integrada da estrutura de paisagens, meio físico e dados biológicos
Coordenação Geral: Ricardo Rodrigues
Adriana Paese
Seleção de Áreas Continentais Prioritárias Para Conservação - São Paulo
Principais Grupos Taxonômicos
+Meio Físico+Paisagem
Insecta315Repteis
11586Peixes1826Mamíferos
48611Fanerogamas1284Criptogamas6584Aves3427Aracnideos2273Anfíbios
# Registros(coordenadas)GRUPOS
Estrutura de Paisagens: Área & ConectividadeFloresta Estacional
Frag.GRANDESFrag.MEDConec.MED;
Frag.PEQConec.ALTA
CONECTIVIDADE
Principais dificuldades:
• Nem todos os fragmentos estão adequadamente mapeados
• A precisão das coordenadas dos dados biológicos necessita ser refinada
Principais dificuldades:• Nem todos os fragmentos estão
adequadamente mapeados
Não mapeado noinventário
Mapeado “a mais”
Principais dificuldades:
• A precisão das coordenadas dos dados biológicos necessita ser refinada
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Anfibios Arac Ave
sCrip
toFan
eroIns
ectMam
malia
Peixes
Repteis
RegionaisPrecisas
10 mil hectaresN=2.750
Unidades de Planejamento (U.P.) Multi-escalaAnálise da Paisagem e Dados Biológicos
Estrutura e configuração dos remanescentesNas células de análise (UPs)
(Formações savânicas)Área: 760haNum.Manchas=1Tamanho Médio: 760haForma: 1.3Borda: 19m/háInterior: 570haDist.Vizinho=0m
Área: 780haNum.Manchas=7Tamanho Médio: 112haForma: 1.76Borda: 64m/háInterior: 265haDist.Vizinho=1424m
250ha 2,5%500ha 5 %1.000ha 10%2.000ha 20%>2.000ha +20%
Estrutura e configuração dos remanescentesÁrea remanescente de Cerrado na UP
* Para cada formação, e para “Cobertura Natural”..
UP = 10mil ha
Síntese dos dados biológicosPor grupo taxonômico na UP
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
Para cada UP:* Riqueza (# espécies)* IUCN, IBAMA e SP
* # por classe de “Ameaça”* Soma por “LISTA”
* Número de Localidades Únicas
Síntese dos dados biológicosPor grupo taxonômico na UP
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
123 espécies
IUCN
Ex. Anfíbios
Síntese dos dados biológicosPor grupo taxonômico na UP
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
123456 espécies
Loc.Única
Ex. Anfíbios
Síntese dos dados biológicosPor grupo taxonômico na UP
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
1 a 55 a 2526 a 5050 a 100100 a 264
espécies
“Riqueza”
Ex. Anfíbios
Síntese dos dados biológicosPor grupo taxonômico na UP
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
1 a 55 a 2526 a 5050 a 100100 a 264
espécies
“Riqueza”
Ex. Anfíbios
Informações adicionais a seremConsideradas para as UPs
(nas 3 escalas 10mil, 50mil e 100mil)
1. Raridade de combinação SOLO vs VEGETACAO2. Geomorfologia3. Proximidade às “Áreas Fontes”4. Proximidade às UC´s
Uso intensivo Proteção Integral
5. Ameaças por atividades antrópicasProximidade à centros urbanos (População!)Adensamento de rodoviasExpansão da Cana-de-açúcar (Noroeste de SP)Expansão da Silvicultura (Vale do Paraíba)
6. Regiões potenciais para compensação ambiental
PLANEJAMENTO SISTEMATICO DA CONSERVAÇÃO - PSC
1. Definição dos ALVOS e METAS1. Considerando Estrutura de Paisagens2. Dados Biológicos (Riqueza, Listas Espécies
ameaçadas, localização única)3. Retorno dos “Especialistas” por Grupo (Espécies-
alvo)4. Unidades Fito-geomormológicas
2. Refinamento do mapeamento3. Refinamento da coordenada (Espécies-alvo!)4. Modelagem de distribuição potencial
Nicho Ecológico (GARP, GLM, GAM, CART, ANN...)5. Definição de variáveis positivas e negativas6. Processamento dos dados e seleção das UPs (C-plan,
Marxan, ....)7. Análise das UPs selecionadas (Especialistas!)8. Identificação dos FRAGMENTOS das UPs selecionadas
1. Introdução à EP2. Escala, grain-size & extensão3. “Medidas” de paisagem4. Estudos com EP para priorização5. Biota/FAPESP6. Contribuição dos Modelos de Dist.Potencial7. Desafios, demandas e outras cositas más..
Resultado da 1°etapaResultado da 1°etapaDescrição geral do padrão de biodiversidadeDescrição geral do padrão de biodiversidade
Registro de ocorrência da espécie
Mapas com informações ambientais
Modelagem de espécie
Modelos de espécies
Modelagem da biodiversidade
+
CRAmazona farinosa
CRVUVUAmazona brasiliensis
Amazona amazonica
VUAmazona aestiva
Amazilia versicolor
Amazilia lactea
Amazilia fimbriata
VUAmaurospiza moesta
Alopochelidon fucata
LUAlipiopsitta xanthops
CRVUVUAlectrurus tricolor
Aegolius harrisii
PEAccipiter poliogaster
Aburria jacutinga
OCORR. UNICA
SÃO PAULOIBAMAIUCNEspecie
BIOTA/FAPESP – Escolha das Espécies-AlvoAMEAÇAS
Amazona amazonica
Amazona aestiva
Amazilia versicolor
Amazilia lactea
Amazilia fimbriata
Amaurospiza moesta
Alopochelidon fucata
Alipiopsitta xanthops
Alectrurus tricolor
Aegolius harrisii
Accipiter poliogaster
Aburria jacutinga
Endemismo Restrito
RaridadeBiológica
EspecificAmbiental
SuscepPerturbAntropica
Especie
BIOTA/FAPESP – Escolha das Espécies-Alvo
Caracteristicas Ecologicas
“Checklist” Lindenmayerano
• Manutenção da conectividade;
• Manutenção de integridade de ecossistemasaquáticos por meio de processos hidrológicos egeomorfológicos sustentáveis;
• Manutenção de complexidade estrutural de unidades em estudos (manchas, fragmentos etc);
• Manutenção de heterogeneidade da paisagem e
• Uso do conhecimento sobre regimes natural deperturbação para orientar as práticas de manejo nas áreas externas às reservas
Biological Conservation131, 433-445 (2006)