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Análise da Estrutura e Conectividade da Paisagem da Mata Atlântica

Milton Cezar Ribeiromiltinho_astronauta@yahoo.com.br

10 de Agosto de 2010

PARTE 1• Definição das perguntas & hipóteses• Testabilidade & Exeqüibilidade• Esquema de amostragem & réplicas• Questões de escala (organismos, processos,

padrões...)

PARTE 2• Análise da estrutura e conectividade da Mata

Atlântica• Analise funcional de processos ecológicos em

paisagens fragmentadas

Definição das perguntas & hipóteses

• Definindo o assunto de interesse• Fragmentação• Heterogeneidade• Efeito de Borda• Uso de matriz• Corredores ecológicos• Distribuição de espécies• Restauração• Seleção de áreas & ações

• Wagner & Fortin (Ecology, 86, n.8, 2005)

Definição das perguntas & hipóteses

• Exemplos de perguntas:

Qual é o efeito de área e da conectividade sobre a riqueza de aves?

Qual a influência da borda sobre a ocorrência de espécies de insetos sensíveis à perturbação antrópica?

Existe relação entre heterogeneidade ambiental e riqueza de espécies arbóreas em paisagens fragmentadas?

Definição das perguntas & hipóteses

• Exemplos de perguntas:Existe relação entre tamanho corpóreo, sensibilidade a perturbação e capacidade de deslocamento de mamíferos de pequeno porte?

Quais fatores influenciam na manutenção de biodiversidade de paisagens acima do limiar de fragmentação?

A probabilidade de ocorrência de formigas pode ser explicada pelo tipo de relevo, gradiente de elevação e proximidade dos cursos d’água?

Definição das perguntas & hipóteses

• Hipóteses associadas:Existe relação entre tamanho corpóreo, sensibilidade a perturbação e capacidade de deslocamento de mamíferos de pequeno porte?1. Espécies com maior tamanho corpóreo são menos

sensíveis à perturbação2. Há relação entre tamanho corpóreo e capacidade

de deslocamento3. Espécies com tamanho corpóreo menor são mais

efetivos para dispersar em matrizes mais permeáveis

4. A capacidade de deslocamento influencia na manutenção de populações ao longo do tempo

Definição das perguntas & hipóteses

• Algumas questões:

1. Frequentista“Popperiana”

2. Multiplas-hipóteses

Testabilidade & Exequibilidade

• Algumas questões:1. A pergunta é pertinente?2. Existe como testá-la?3. Existe como isolar o efeito de interesse de

outros efeitos?4. Há tempo suficiente para obtenção de bons

dados?5. Caso ocorrem imprevistos, há como lançar

mão de um plano-B?6. Estou fazendo pesquisa básica, ecológica

aplicada ou buscando definir estratégias de ações efetivas

7. Terei recurso para campo, laboratório, etc

Esquema de amostragem

• Alguns exemplos & observações:1. Estudo de população

• Presença• Presença/ausência• Abundancia / Freqüência de ocorrência

2. Estudo de comunidade• Riqueza• Diversidade

3. Estrutura da paisagem4. Influência temporal & tempo de resposta5. Sazonalidade & ciclos reprodutivos

Propriedades de paisagens fragmentadas

• © Rafael G. Pimental

Native Forest

Araucaria

Pinus

Volpato et al (2010). What can tree plantations do for forest birds in fragmented forest landscapes? A case study in southern Brazil. Forest Ecology and Managment

Réplicas ou pseudo-replicas?

Permeabilidade da matriz

• Duas definições aceitas para matriz• Unidade dominante em uma paisagem heterogênea

• Área heterogênea que contêm uma variedade de unidades de não-habitat, que apresentam condições mais ou menos favoráveis às diversas espécies

• Filtro seletivo para a movimentação das espécies em uma paisagem• Não consiste de uma barreira absoluta

• A movimentação das espécies depende do tipo de fisionomia/estrutura encontrada na matriz adjacente

Campo aberto

Campo sujo

Silvicultura © Rafael Pimentel

Independência & Escalas• As unidades amostrais devem ser

independentes, evitando-se autocorrelação espacial e peseudo-réplicas

10km

Independência & Escalas• As unidades amostrais devem ser

independentes, evitando-se autocorrelação espacial e peseudo-réplicas

10km

10km

CONTROLE

Buscar contextos que não comprometam o estudo

Buscar contextos que não comprometam o estudo

Estudo desenvolvido em fragmento não necessariamente

estuda fragmentação

Buscar contextos que não comprometam o estudo

Testando efeito de borda

Testando efeito de borda

120 M

GAPCROSSING

PROBABILITY

Gap Crossing - Awade & Metzger 2008 (understory birds)

Method = Play backThamnophilus caerulescens

HABITAT MATRIX

Análise da conectividade funcional

40 m

Response to Edge – Hansbauer et al 2008 (understory birds)

Method = Telemetry

DISTANCE TO EDGE (m)

PreferenceIndex

>200 M

C. caudata

MATRIX HABITAT

Home-range & use of Non-Forest habitatsHansbauer et al 2008 (understory birds) -Method = Telemetry

C. caudata

MATRIX = agriculture; pasture; rural building and silviculture

500 m

Habitat

Matrix

3D scaled landscape modelling

700

710

720

730

740

750

760

770

780

790

-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Perfil4

680

690

700

710

720

730

740

750

760

770

780

790

-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Conectividade ESTRUTURAL vs FUNCIONAL

ESTRUTURAL

FUNCIONAL

A conectividade ESTRUTURAL é a conexão física entre as manchas (fragmentos)

A conectividade FUNCIONAL dependerá da capacidade de “deslocamento” (i.e. movimentação, dispersão) da espécie ou grupo funcional que se está estudando

Existe conectividade funcional entre as

matas A e B?

MATA A

MATA B

Depende: Se a espécie deslocar por corredores

75 m45 m

Resultados – X. fuscus

• As aves estudadas são aptas a atravessar a matriz entre fragmentos(movimentos intra-territoriais)‏

Boscolo et al 2009

0 5 10 15 20 25 30 35

Time after release (hours)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Cu

mu

lati

ve

pro

po

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s t

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turn

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0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

Interior

Matriz

Prop

orçã

o cu

mul

ativ

a de r

eto

rnos

Tempo após a soltura (horas)‏

Resultados – X. fuscus

• Aumento da distância entre fragmentos reduz sua capacidade de movimentação

Boscolo et al 2009

30 m

145 m230 m

Floresta

Eucalipto

Árvores isoladas

Resultados – X. fuscus

• Elementos isoladas na matriz e corredores de habitat reduzem a distância livreentre os fragmentos

Boscolo et al 2009

Medindo a Conectividade Funcional

•Desenho experimental: X. fuscus

– Radio-telemetria

- Translocamentos de indivíduos

- Dois tratamentos : -Interior da mata (fragmento de captura)‏

-Através da matriz (Fragmento isolado)‏

-Tempo

-Caminho

-Análise de sobrevivência de Cox

Retorno

Boscolo et al 2009

Probabilidade de ocorrência favorecida por maiores quantidades de

florestas e fragmentos menos isolados

•Suplementação de habitat (Dunning et al. 1992)‏

Incidência Área de vida funcionalmente conectada

Boscolo et al 2009

Escalas

1-Dimensão

•Tempo

•Espaço

2-Tipo

•Intrínseca (processo)

•Observação

•Experimental

•Política

3-Componente

•Grão (resolução)

•Extensão (área/duração)

•Cobertura (área ou tempo total)

•Espaçamento (entre unidades amostrais)

•Escala cartográfica (1:5000)Boscolo et al 2009

Probabilidade de ocorrênciaResultados

Boscolo et al 2009