Diversidade, estrutura genética e sistema reprodutivo em 'Centrolobium tomentosum' Guillem ex. Bentham (Fabaceae) visando subsidiar enriquecimento genético em áreas de restauração florestal

Orientadores: Maria Imaculada Zucchi, Pedro Henrique Santin BrancalionTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Diversas iniciativas locais e globais têm sido criadas para reduzir impactos humanos no meio ambiente, reduzindo a perda de habitats com a criação de unidades de conservação, e aumentando a área florestada por meio da restauração florestal. Podemos citar como exemplos dessas iniciativas acordos internacionais como "The New York Declaration on Forests", que tem como meta restaurar 350 milhões de hectares até 2030, e locais, como o Pacto pela Restauração da Mata Atlântica, que visa recuperar 15 milhões de hectares de floresta até 2050. A restauração ecológica requer que, além da cobertura vegetal restabelecida no reflorestamento, também seja recuperada uma comunidade funcional, com populações capazes de sobreviver e se adaptar a mudanças ambientais. Esses grandes investimentos em restauração ressaltam a importância da disponibilidade de informações taxonômicas, ecológicas e genéticas sobre espécies nativas. Entretanto, tanto a composição florística das florestas, como características ecológicas e genéticas de espécies nativas ainda são pouco conhecidas, especialmente em florestas tropicais. Além disso, informações sobre diversidade genética ainda são pouco utilizadas no planejamento de projetos de restauração. Então, este trabalho foi desenvolvido com o intuito de descrever o sistema reprodutivo e a diversidade genética de uma espécie arbórea da Mata Atlântica, comumente utilizada em projetos de restauração florestal, Centrolobium tomentosum, e avaliar o sucesso na recuperação da diversidade genética em áreas de restauração. Além disso, desenvolvemos um modelo para compreender os impactos de diferentes níveis de diversidade genética em populações plantadas em áreas de restauração na viabilidade populacional. Nossos resultados indicam que C. tomentosum é uma espécie alógama, com limitações na dispersão de semente e grande capacidade de dispersão de pólen. A espécie tem um pequeno potencial de colonização natural de novas áreas, graças à baixa probabilidade de dispersão de sementes a longas distâncias, mas a grande capacidade de dispersão de pólen permite que populações de fragmentos vizinhos sejam funcionalmente conectadas. Ao comparar populações de remanescentes naturais com populações de áreas de restauração, observamos que a restauração é capaz de recuperar diversidade genética, principalmente se as sementes usadas para o plantio forem coletadas de um grande número árvores, reduzindo o efeito fundador. O modelo desenvolvido indicou que a diversidade genética inicial tem efeito sobre a viabilidade populacional, principalmente quando o tamanho da área de restauração e o tamanho populacional inicial são pequenos. As simulações podem ser feitas com espécies com diferentes características e os resultados podem ser utilizados para subsidiar o planejamento de projetos de restauração ecológica. Os estudos genéticos realizados neste trabalho mostraram-se eficazes para obter um diagnóstico de populações de áreas restauradas sem planejamento quanto à diversidade genética e podem subsidiar o planejamento de novos projetos para a reintrodução de populações em áreas de restauraçãoAbstract: Many local and global initiatives have been created to reduce human impacts on environment, reducing habitat loss with delimitation of protected areas, and increasing forest areas with forest restoration. International agreements as The New York Declaration on Forests that has a goal to restore 350 million hectares of forests by 2030, and local initiatives as The Atlantic Forest Restoration Pact that aims to restore 15 million hectares by 2050 are examples of these initiatives. Ecological restoration requires the recovery of both forest cover, which is reestablished in forest restoration, and a functional community, with populations able to survive and to adapt to environmental changes. These large investments in restoration highlights the importance of information about tanoxomy, ecology and genetics of native species. However, neither forest species composition nor ecological and genetics characteristics of native species are well known, especially in tropical forests. In addition, information about genetic diversity is underused in restoration projects planning. Thus, this study was developed to describe the mating system and genetic diversity of an Atlantic Forest tree species widely used for forest restoration, Centrolobium tomentosum, and to evaluate the success of ecological restoration to recover genetic diversity. We also developed a model to assess the impacts of different initial levels of genetic diversity on the viability of populations planted in restoration areas. Our results indicated that C. tomentosum is an allogamous species, with limited seed dispersal, and large capacity of pollen dispersal. This species has a small potential to colonize new areas, due to the low probability of long distance seed dispersal, but the high potential to long distance pollen dispersal enables functional connectivity of neighbour fragments. Comparing populations from natural remnants to populations from restoration areas, we observed that it is possible to recover genetic diversity with ecological restoration, especially if the seed pool used for the plantation were collected from a large number of seed-trees, reducing the founder effect. The model developed indicated that the initial genetic diversity has a significant effect on population viability, especially in small the restoration area and small initial population size. The simulations can be performed with different species and the results can be used to support planning of ecological restoration projects. Genetic studies presented here have been effective for a diagnosis of populations from areas restored without accounting for genetic diversity and can support planning of new projects for the reintroduction of populations in restoration areasDoutoradoGenetica Vegetal e MelhoramentoDoutora em Genética e Biologia Molecular2012/03246-8, 2014/01364-9CAPESFAPES