APRENDIZAGEM BASEADA EM PROBLEMAS SOCIOAMBIENTAIS DE PIRACICABA

A interação entre os municípios e universidades pode fornecer poderosas ferramentas na resolução de problemas socioambientais locais. Apresentamos aqui os processos de construção e os resultados de uma dessas formas de interação. A disciplina Ecologia Aplicada é destinada aos ingressantes do curso de Ciências Biológicas da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ/USP), em Piracicaba, São Paulo. Nela, grupos de alunos, com a ajuda de um tutor e sempre monitorados pelos docentes responsáveis, trabalham na resolução de problemas socioambientais, contando com a Aprendizagem Baseada em Problemas. No primeiro semestre de 2020, excepcionalmente, em contexto da pandemia da COVID-19, a disciplina foi oferecida a distância e sem as excursões nas quais os problemas socioambientais a serem trabalhados seriam identificados. Para sua realização, o ambiente virtual da universidade foi fundamental em todas as etapas. A cada aluno foi pedido que identificasse questões ambientais no município de Piracicaba. Os docentes formaram grupos de alunos por afinidade de assunto. Cada grupo escolheu um problema ambiental a ser trabalhado durante o semestre. Após trabalharem com os tutores ao longo do semestre, os alunos propuseram resoluções a seus problemas ambientais. Os trabalhos foram considerados pelos docentes de alta qualidade, tendo muitos grupos chegado a resultados que podem futuramente se transformar em políticas públicas. Alguns grupos produziram material informativo à sociedade, outros criaram perfis em redes sociais para comunicação. A Aprendizagem Baseada em Problemas se mostrou válida para promover reflexões e buscar soluções para problemas do município

High levels of genetic differentiation and selfing in the Brazilian cerrado fruit tree Dipteryx alata Vog. (Fabaceae)

Dipteryx alata is a native fruit tree species of the cerrado (Brazilian savanna) that has great economic potential because of its multiple uses. Knowledge of how the genetic variability of this species is organized within and among populations would be useful for genetic conservation and breeding programs. We used nine simple sequence repeat (SSR) primers developed for Dipteryx odorata to evaluate the genetic structure of three populations of D. alata located in central Brazil based on a leaf sample analysis from 101 adults. The outcrossing rate was evaluated using 300 open-pollinated offspring from 25 seed-trees. Pollen dispersal was measured by parentage analysis. We used spatial genetic structure (SGS) to test the minimal distance for harvesting seeds in conservation and breeding programs. Our data indicate that the populations studied had a high degree of genetic diversity and population structure, as suggested by the high level of divergence among populations . The estimated outcrossing rate suggested a mixed mating system, and the intrapopulation fixation index was influenced by SGS. We conclude that seed harvesting for genetic conservation and breeding programs requires a minimum distance between trees of 196 m to avoid collecting seeds from related seed-trees

Genetic diversity of populations of Cedro (Cedrela fissilis Vell. (Meliaceae)) in Southerncenter Brazil

Cedrela fissilis Vell. é árvore alta (10 a 30 m) por 40 a 50 cm de diâmetro. Tronco retilíneo com sapopemas pouco desenvolvidas ou ausentes, mas quando atacado pela broca do ponteiro, Hypsipila grandela, é tortuoso. Casca grossa, dura, fissurada, de marrom a pardo - acinzentada. Folhas alternas com 8 a 24 pares de folíolos. Flores actinomorfas, unissexuadas, de 5 a 10 mm de comprimento reunidas em tirsos axilares. Os frutos são cápsulas lenhosas deiscentes de 3 a 10 cm de comprimento, que encerram de 30 a 300 sementes aladas, com até 35 mm de comprimento por 15 mm de largura. A polinização é realizada por insetos, possivelmente mariposas e abelhas e a dispersão de sementes é anemocórica. C. fissilis é uma das espécies arbóreas mais ameaçadas pelo corte seletivo e destruição da Mata Atlântica no centro-sul do Brasil, sua principal área de ocorrência, tornando a conservação dos seus recursos genéticos extremamente ameaçada pela redução populacional que vem sofrendo. Por outro lado, esta espécie tem um grande potencial para produção de madeira de alta qualidade, principalmente em plantios mistos, que estão se tornando economicamente viáveis pela escassez de madeira no mercado nacional e internacional, bem como, está sendo também muito utilizada em projetos de restauração de florestas tropicais. Neste contexto, torna-se fundamental o estudo da diversidade genética das populações remanescentes desta espécie e da estruturação desta diversidade. Este trabalho analisou dez populações de C. fissilis em cinco estados da região centro-sul do Brasil, visando analisar sua estrutura genética e inferir estratégias para sua conservação, bem como estabelecer critérios para a utilização dos recursos genéticos existentes. Foram desenvolvidos nove locos microssatélites para a espécie revelando 130 alelos em todas as populações. A endogamia nas populações foi relativamente baixa. As populações apresentaram diferenciação genética segundo o modelo de isolamento pela distância. As populações tanto da floresta estacional semidecidual como da floresta ombrófila densa apresentaram maior similaridade entre si. A estrutura genética interna de duas populações (Parque Estadual Intervales SP e Parque Estadual do Rio Doce - MG) mostrou uma distribuição aleatória dos genótipos. Já na população da Reserva Florestal do Matão PR, a estruturação espacial foi significativa, revelando uma similaridade genética entre os indivíduos mais próximos (até 30m). Indivíduos jovens e adultos foram analisados em duas populações (Parque Estadual Intervales - SP e Reserva Florestal do Matão PR) revelando uma diversidade gênica semelhante para os dois estádios nas duas populações. No entanto, observa-se uma tendência de aumento da diversidade gênica e diminuição de endogamia nos adultos em relação aos jovens. Estes dados permitem também inferir sobre outras espécies florestais similares, uma vez que não existem dados disponíveis sobre a diversidade genética em grandes regiões geográficas em espécies arbóreas da Mata Atlântica.Cedrela fissilis Vell. is a high tree (10 a 30 m) with a DBH between 40 and 50 cm. Rectilinear trunk with little developed or absent sapopemas, but when attacked by the Cedar Shoot Borer is crooked. Thick, hard, brown to gray bark. Alternate leaves from 8 to 24 leaflet pairs. Actinomorfic unisexual flowers, from 5 to 10 mm length, produced in groups. Fruits are wood deiscent capsules from 3 to 10 cm length, with 30 to 300 winged seeds, till 35 mm length by 15 mm wide. Pollination is conducted by insects, probably moths and bees and seed dispersion is anemocoric. Cedrela fissilis is one of the most endangered tree species due to the selective logging and destruction of Atlantic Forest in southern-center Brazil, its main distribution region. On the other side, this species has a grate production potential of a high quality wood, mainly in mixed stands, what becomes economically viable because the lack of wood in national and international market, as well as it is being used in restoration projects of tropical forests. Besides these facts, the conservation of genetic resources of this species is very critical by the drastic population reduction that it is suffering. In this context, it becomes very important the study of the genetic diversity of the remnant populations of this species and the structure of this variation. This study analyzed ten natural populations of C. fissilis in five states in the southern-center region of Brazil, aiming to examine their genetic structure and infer strategies for genetic conservation, as well as, establishes criteria to use the genetic resources. Nine microssatellites loci were developed for this species and revealed 130 alleles in all populations. Populations inbreeding was relatively low. Populations presented genetic differentiation following the isolation by distance model. Populations from the seasonal semi deciduous forest, as well as from the evergreen forest presented higher similarity among them. Internal genetic structure of two populations (Intervales State Park SP and Rio Doce State Park - MG) showed a random spatial distribution of genotypes. The population of Matão Forest Reserve PR showed a significant spatial structure, revealing a genetic similarity among near trees (till 30 m). Juveniles and adult plants were analyzed in two populations (Intervales State Park - SP and Matão Forest Reserve PR), showing similar genetic diversity for the two classes in both populations. But, we observe a tendency of increase in genetic diversity and decrease in inbreeding in adult plants in relation to juveniles. These data also allow inferring about other similar tree species, since there is no available data on the genetic diversity of Atlantic Forest tree species in large geographical regions

Legal instruments can enhance high-diversity tropical forest raestoration

O insucesso da maioria das iniciativas de restauração de florestas naturalmente biodiversas como a Mata Atlântica desencadeou um movimento intenso de discussão sobre a ciência e prática da restauração ecológica no Estado de São Paulo. Isso convergiu na construção participativa de uma resolução estadual de caráter técnico e orientador para restauração, a qual tem sido revisada e atualizada periodicamente em workshops que reúnem mais de 200 profissionais em cada evento. Essa resolução objetivou potencializar o estabelecimento de florestas biologicamente viáveis e com riqueza de espécies vegetais condizente com a dos ecossistemas de referência, a fim de garantir a persistência das florestas restauradas e proteger a biodiversidade nativa. As contribuições dessa resolução para o aperfeiçoamento e estímulo das ações de restauração são hoje evidentes. Entre 2003 e 2008, período de discussão dessa resolução, a produção de mudas de espécies arbustivas e arbóreas nativas no Estado cresceu de 13.000.000 (55 viveiros) para 33.000.000 (114 viveiros) por ano, e o número médio de espécies produzidas nos viveiros também aumentou de 30 para mais de 80, refletindo o crescimento das ações de restauração. Do ponto de vista deste estudo, esse instrumento legal tem servido como mecanismo legítimo de política pública ambiental e de proteção dos interesses coletivos da sociedade. Particularmente, ele guia e orienta a maior parte dos investimentos em restauração ecológica e aumenta as perspectivas de maximização dos benefícios para a sociedade, que podem e devem ser obtidos com a restauração, incluindo a persistência da biodiversidade nas paisagens antrópicas tropicais.The failure of most efforts undertaken to restore natural high-diversity tropical forests, like the Atlantic Forest, has resulted in a very intense round of discussions on the science and best-practice of ecological restoration in the state of São Paulo, southeastern Brazil. This culminated in the participatory elaboration of a state resolution concerning technical and orientation aspects for restoration activities, which has been reviewed and updated periodically in workshops that bring together more than 200 professionals. The aim of this resolution was to maximize the establishment of biologically viable forests, with plant richness consistent with the reference ecosystem, to ensure the persistence of restored forests and protect native biodiversity. The contributions of this resolution for the improvement and stimulation of restoration actions are evident today. Between 2003 and 2008, when the resolution was heavily discussed, seedling production of native shrubs and trees in the state increased from 13,000,000 (55 nurseries) to 33,000,000 (114 nurseries) per year, and average number of plant species produced in nurseries also increased from 30 to over 80, reflecting the increase of restoration actions. In our view, the existing legal instrument has served well as a mechanism to accompany environmental public policy aimed at protection of the collective interests of society. In particular, it guides and orients the bulk of investments in ecological restoration and enhances the prospects for maximizing the societal benefits that can and should be obtained from restoration activities, including the persistence of biodiversity in human-modified tropical landscapes

Phenology, seed germination, and genetics explains the reproductive strategies of Diospyros lasiocalyx (Mart.) B. Wall

Diospyros lasiocalyx (Mart.) B. Wall. is a dioecious tree species found in the threatened and fragmented Brazilian Cerrado. Its fleshy fruits, which are consumed extensively by wildlife, make the species ideal for use in restoration. This study includes a ten-year phenological observation, germination tests, and analysis of molecular markers to understand the reproductive strategy of D. lasiocalyx based on samples from three populations in two Cerrado ecosystems in São Paulo State, Brazil. The within population reproductive phenological pattern presented low synchrony, indicating a lack of sexual reproduction. The vegetative phenological pattern was well pronounced, with the peak of senescence occurring at the end of the dry season, just before leaf flushing. A small number of unique genets were found, indicating asexual reproduction and low genotypic diversity in the studied populations. The absence of inbreeding and the presence of ramets (stems) suggest that reproduction mainly occurs by apomixis and vegetative propagation, with some mating among unrelated stems and a low germination rate. Our study indicates that D. lasiocalyx can colonize harsh environments such as the Cerrado using alternative asexual reproductive strategies, while simultaneously attracting many seed dispersers