Avaliação de procedimentos para restauração ecológica no bioma Mata Atlântica

Orientador: Prof. Dr. Alessandro Camargo AngeloCoorientadores: Prof. Dr. Alexandre Behling, Prof. Dr. Christopher Thomas Blum e Prof. Dr. Román Carlos RíosTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Florestais, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 24/04/2023Inclui referênciasÁrea de concentração:Resumo: O avanço das atividades relacionadas ao desmatamento das florestas, de forma específica, tem contribuído para cenários ambientais cada vez mais prejudiciais para a sociedade atual. Crises hídricas, aumento de pragas e doenças, empobrecimento social, êxodo rural, desnutrição e mudanças climáticas, são algumas citações que se pode dar referência. Na tentativa de mitigar esses efeitos, são realizados acordos internacionais no âmbito de uma infraestrutura socioeconômica e ambiental mais sustentável. Isso é possível reabilitando as funções ecológicas dos ecossistemas e a identidade ecológica da sociedade. Por esta razão, o objetivo deste estudo foi avaliar a evolução de plantios de restauração ecológica, com diferentes idades e fitofisionomias do bioma Mata Atlântica, para obter informações que norteiam a definição de estratégias de monitoramento dos processos sucessionais envolvidos. Localizadas no estado do Paraná, as áreas são geologicamente separadas pela Serra do Mar, originalmente de fitofisionomias Ombrófila Mista e Densa, com idades entre 10 e 17 anos, das quais são formadas por plantios homogêneos de Mimosa scabrella, sob distintas intensidades de práticas silviculturais, e plantios heterogêneos com 10 espécies arbóreas sob diferentes proporções, respectivamente. São áreas protegidas por lei e sofreram disparidade de impactos devido às atividades anteriormente aplicadas, como, por exemplo, atividade agropecuária, e treinamentos para operadores de máquinas e implementos agrícolas. As avaliações realizadas, por meio de dados quantitativos, semiquantitativos e qualitativos, compõem uma abordagem sobre as respostas silviculturais das espécies plantadas e sobre os efeitos na composição florística e na estrutura fitossociológica da regeneração natural. No que se refere à regeneração natural, os indicadores utilizados foram determinados com base em estudos conduzidos nos últimos 10 anos e, com o intuito de fornecer atratividade para efetivação dos monitoramentos, o estudo apresenta uma proposta de "Monitoramento Arbóreo-Arbustivo por Zonas Ecológicas (AZE)", onde o levantamento da regeneração ocorre sob a copa das espécies de maior desenvolvimento na restauração. Os resultados foram positivos para o desenvolvimento das espécies plantadas e para a evolução do processo sucessional com base na regeneração natural. Na Ombrófila Mista, as distintas práticas silviculturais aplicadas causaram efeito na altura e sobrevivência da M. scabrella, e consequentemente na regeneração, marcada pela M. coriaceae, Allophylus edulis, Jacaranda puberula e Schinus terebinthifolia. Na Floresta Ombrófila Densa, os plantios foram caracterizados pela heterogeneidade fenotípica e resposta silvicultural das espécies inseridas sob mesma proporção de plantio, com destaque para Alchornea glandulosa, Inga edulis e Myrsine coriacea. No entanto, o efeito da proporção não foi observado na regeneração natural, representada pelas arbóreas Matayba guianensis, Nectandra membranacea e as arbustivas Psychotria nuda e P. suterella. Adicionalmente, a composição florística e a estrutura fitossiológica da regeneração foram influenciadas pelas características dendrométricas da espécie de cobertura e pelas características ambientais que foram mais heterogêneas na Ombrófila Densa e mais homogêneas na Ombrófila Mista. Conclui-se que os procedimentos aplicados nas áreas tiveram efeito positivo, podendo, portanto, ser replicadas em áreas de tipologia e graus de perturbação antrópica semelhantes. A proposta de Monitoramento AZE, deve ser testada em diferentes ecossistemas e dimensões das áreas em restauração, pois se mostrou adequada para os levantamentos abordados.Abstract: The advance of activities related to the deforestation of forests, in a specific way, has contributed to increasingly harmful environmental scenarios for today's society. Water crises, increase in pests and diseases, social impoverishment, rural exodus, malnutrition and climate change, are some quotes that can be referenced. In an attempt to mitigate these effects, international agreements are made within the scope of a more sustainable socioeconomic and environmental infrastructure. This is possible by rehabilitating the ecological functions of ecosystems and the ecological identity of society. For this reason, the objective of this study was to evaluate the evolution of ecological restoration plantations, with different ages and phytophysiognomies of the Atlantic Forest biome, to obtain information that guides the definition of strategies for monitoring the successional processes involved. Located in the state of Paraná, the areas are geologically separated by the Serra do Mar, originally of Mixed and Dense Ombrophilous Forest, aged between 10 and 17 years, which are formed by homogeneous plantations of Mimosa scabrella, under different intensities of silvicultural practices, and heterogeneous plantations with 10 tree species in different proportions, respectively. These are areas protected by law and have suffered disparity in impacts due to previously applied activities, such as, for example, agricultural activity, and training for operators of agricultural machines and implements. The evaluations carried out, using quantitative, semi-quantitative and qualitative data, form an approach on the silvicultural responses of the planted species and on the effects on the floristic composition and on the phytosociological structure of natural regeneration. With regard to natural regeneration, the indicators used were determined based on studies carried out in the last 10 years and, in order to provide attractiveness for carrying out the monitoring, the study presents a proposal for "Monitoring Arboreal-Shrubs by Ecological Zones (AZE)", where the survey of regeneration takes place under the canopy of species with greater development in the restoration. The results were positive for the development of planted species and for the evolution of the successional process based on natural regeneration. In Mixed Ombrophilous, the different silvicultural practices applied had an effect on the height and survival of M. scabrella, and consequently on regeneration, marked by M. coriaceae, Allophylus edulis, Jacaranda puberula and Schinus terebinthifolia. In the Dense Ombrophylous Forest, the plantations were characterized by phenotypic heterogeneity and silvicultural response of the species inserted under the same plantation proportion, with emphasis on Alchornea glandulosa, Inga edulis and Myrsine coriacea. However, the effect of proportion was not observed in natural regeneration, represented by the trees Matayba guianensis, Nectandra membranacea and the shrubs Psychotria nuda and P. suterella. Additionally, the floristic composition and the phytosiological structure of the regeneration were influenced by the dendrometric characteristics of the cover species and by the environmental characteristics that were more heterogeneous in the Ombrophylous Densa and more homogeneous in the Ombrophylous Mixta. It is concluded that the procedures applied in the areas had a positive effect and could therefore be replicated in areas with similar types and degrees of anthropic disturbance. The AZE Monitoring proposal must be tested in different ecosystems and dimensions of areas under restoration, as it proved to be adequate for the surveys addressed

Comparison of sampling methods in Mixed Ombrophyllous Forest fragments, in Lebon Régis - SC

O objetivo desta pesquisa foi avaliar e comparar métodos de amostragem de Área Fixa, Bitterlich, Strand e Prodan em fragmentos de Floresta Ombrófila Mista em Lebon Régis, SC. O processo de amostragem utilizada foi aleatória simples. Em cada unidade amostral, foram avaliadas todas as árvores de diâmetro à altura do peito maior ou igual a 5 cm. Para o método de Área Fixa, utilizou-se dimensões 10 x 50 m (500 m²); para Bitterlich e Strand, adotou-se Fator de Área Basal igual a 2; e para Prodan, foram avaliadas as 6 árvores mais próximas. Apenas o método de amostragem da Área Fixa apresentou suficiência amostral, porém também apresentou o maior tempo de execução no campo, com resultados significativamente diferentes dos demais. Já a eficiência relativa apresentou-se maior para o método de Strand, porém sem diferença estatística significativa com relação aos demais. Não houve diferenças significativas entre o número de árvores e área basal por hectare, estimados pelos diferentes métodos de amostragem.Palavras-chave: Inventário Florestal; eficiência relativa; floresta com araucária. AbstractComparison of sampling methods in Mixed Ombrophyllous Forest fragments, in Lebon Régis - SC. The objective of this research was to evaluate and compare sampling methods Fixed Area, Bitterlich, Strand and Prodan, in fragments of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC state, Brazil. The forest inventory applies a simple random sampling. At each sampling unit, we evaluated every tree with diameter at breast height greater than or equal to 5 cm. For the method of Fixed Area we used dimensions of 10 x 50 m (500 m²), for Bitterlich and Strand we adopted Basal Area Factor equal to 2, and for Prodan we evaluated the 6 nearest trees. Only the Fixed Area method presented sampling sufficiency, however, it presented highest execution time in the field as well, with results significantly different from the other sampling methods. The relative efficiency was higher for Strand, but without statistical significance compare to the other methods. There were no significant differences between the number of trees and basal area per hectare, estimated by the different sampling methods.Keywords: Forest inventory; relative efficiency; araucaria forest. AbstractThe objective of this research was to evaluate and compare sampling methods Fixed Area, Bitterlich, Strand and Prodan, in fragments of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC state, Brazil. The forest inventory applies a simple random sampling. At each sampling unit, we evaluated every tree with diameter at breast height greater than or equal to 5 cm. For the method of Fixed Area we used dimensions of 10 x 50 m (500 m²), for Bitterlich and Strand we adopted Basal Area Factor equal to 2, and for Prodan we evaluated the 6 nearest trees. Only the Fixed Area method presented sampling sufficiency, however, it presented highest execution time in the field as well, with results significantly different from the other sampling methods. The relative efficiency was higher for Strand, but without statistical significance compare to the other methods. There were no significant differences between the number of trees and basal area per hectare, estimated by the different sampling methods.Keywords: Forest inventory; relative efficiency; araucaria forest

MORPHOLOGY, BIOMETRICS AND GERMINATIVE POTENTIAL OF Mollinedia clavigera Tul.

This study aimed to evaluate the morphology and biometry of fruits and seeds, as well as germination potential of Mollinedia clavigera Tul. seeds, of the family Monimiaceae, an endemic species from Brazil. The internal and external structures have been identified for the evaluation of morphology. For biometric characteristics of fruits and seeds, we considered the diameter and length, plus the weight and number of seeds per kilogram. Germination was evaluated under the temperature conditions of 20, 25 and 30ºC in two substrates (paper and vermiculite). As a morphological result, we identified common features to the Monimiaceae family, as well as the presence of Curculionidae larvae in the seeds. Biometric data showed mean values of 7,42 mm in length and 6,13 mm in diameter of fruits, 6,91 mm in length and 5,07 mm in diameter of seeds. Results have identified the temperatures of 20 and 25º C better for germination, wich happend 23 days after experiment beginning

Alternative substrates and containers for Ilex paraguariensis seedlings

Yerba mate is a Brazilian native species; its importance is due to cultural, environment, and economic factors. Species seedlings production needs to be improved, evaluating alternative substrates and containers. Therefore, we evaluated growth and quality of yerba mate seedlings produced on organic waste-based substrates in biodegradable and non-biodegradable containers. Commercial substrates based on pine bark (CS) and components based on sewage sludge (SS) and coal residue (granulometry from 1 to 3 mm - CR) were used. For each container, were prepared treatments with different substrate components: 75CS/25CR, 50CS/50CR, 25CS/75CR, 75CS/25SS, 50CS/50SS, 25CS/75SS, and CS. Substrates were submitted to physical and chemical analysis. The containers used were 110 cm³ polypropylene tubes, 500 cm³ polyethylene plastic bags, 460 cm³ paperpot®, and 460 cm³ TNT (non-woven fabric). Total height, stem diameter, shoot, and root dry biomass at the end of the seedlings production period were measured and total dry mass, Dickson quality index and height/diameter ratio were calculated. All containers used with commercial substrate provided satisfactory seedlings growth. The substrates showed distinct physical and chemical characteristics due to the addition of sewage sludge and coal residue, which resulted in higher pH and lower seedlings growth. Physical and chemical characteristics of substrates influenced growth and quality of yerba mate seedlings and the alternative substrates used in this study are not suitable to produce seedlings of the species on these conditions. The containers did not influence the variables used in this study

Processos de inventário florestal para avaliação da arborização urbana da região central de Imperatriz – MA: Forestry inventory processes for evaluation of urban arboration in the central region of Imperatriz – MA

A arborização proporciona diversos benefícios às cidades, no entanto, sem critério técnico-científico gera conflitos com a sociedade. Por meio de inventários florestais são avaliadas tais perturbações, todavia dada a diversidade de estrutura e investimentos nos municípios, suas metodologias precisam constantemente ser avaliadas. O objetivo do trabalho foi avaliar dois procedimentos, amostragem aleatória simples (AAS) e amostragem sistemática (AS) na arborização urbana da região central de Imperatriz – MA. Foram comparados os resultados da estatística descritiva para obtenção da quantidade de árvores totais (Árv./T), com o censo florestal de 228 quadras. Ambos os processos apresentaram satisfatória precisão de amostragem, e são indicados para levantamentos urbanos de Imperatriz, porém a AS apresentou melhor distribuição de parcelas na área, melhor eficiência do tempo de amostragem, na logística e consequente redução dos custos

Modeling the diameter distribution of a fragment of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC.

The objective of this work was to fit and to select different probability density functions (pdf’s), such as, Normal, Gamma (Adapted), Beta (Adapted), Exponential, Weibull 3P, Johnson Sb, Weber and Péllico Netto, to describe the diameter distribution of all species and the seven species with the highest importance value of a fragment of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC, Brazil. The data processing was performed using the Solver tool on MS Excel 2007, using the linear algorithm of generalized reduced gradient (GRG) for interaction of parameters. The selection criteria used were the Kolmogorov-Smirnov and statistics of fit and accuracy. According to the results, the function that best represented the diameter distribution considering all species of forest fragment was Johnson Sb. When considered the species individually, the Ln-normal function best described the diameter distribution of Myrcia sp., and Myrsine gardneriana (Aubl.) DC. For Ocotea porosa (Nees & C. Mart.) Barroso., and Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze., the function with the best adherence was Gamma (Adapted) and Ocotea elegans Mez., Mimosa scabrella Benth., and Styrax Leprosus Hook. & Arn., functions with the best performance were, 3P Weibull, Péllico Netto and Normal, respectively.Keywords: Araucaria Forest; horizontal structure; probability density function.O objetivo deste trabalho foi ajustar e selecionar diferentes funções de densidade de probabilidades (FDP), tais como Normal, Ln-normal, Gamma (Adaptada), Beta (Adaptada), Exponencial, Weibull 3P, Sb de Johnson, Weber e Péllico Netto, para descrever a distribuição diamétrica de todas as espécies e das sete espécies com maior valor de importância de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista em Lebon Régis, SC. O processamento dos dados foi realizado por meio da ferramenta “Solver” MS Excel 2007, a qual utiliza o algoritmo linear de gradiente reduzido generalizado (GRG) na interação dos parâmetros. Os critérios de seleção utilizados foram o teste de Kolmogorov-Smirnov e as estatísticas de ajuste e precisão. De acordo com os resultados, a função que melhor representou a distribuição diamétrica considerando todas as espécies do fragmento florestal foi a Sb de Johnson. Quando consideradas as sete espécies individualmente, a função Ln-normal melhor descreveu a distribuição diamétrica de Myrcia sp. e Myrsine gardneriana (Aubl.) DC. Já para Ocotea porosa (Nees & C. Mart.) Barroso e Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, a função de melhor aderência foi Gamma (Adaptada), e para Ocotea elegans Mez, Mimosa scabrella Benth. e Styrax leprosus Hook. & Arn., as funções de melhor desempenho foram Weibull 3P, Péllico Netto e Normal, respectivamente.Palavras-chave: Floresta com Araucária; estrutura horizontal; função de densidade de probabilidade. AbstractModeling the diameter distribution of a fragment of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC. The objective of this work was to fit and to select different probability density functions (pdf’s), such as, Normal, Gamma (Adapted), Beta (Adapted), Exponential, Weibull 3P, Johnson Sb, Weber and Péllico Netto, to describe the diameter distribution of all species and the seven species with the highest importance value of a fragment of Mixed Ombrophyllous Forest, in Lebon Régis, SC, Brazil. The data processing was performed using the Solver tool on MS Excel 2007, using the linear algorithm of generalized reduced gradient (GRG) for interaction of parameters. The selection criteria used were the Kolmogorov-Smirnov and statistics of fit and accuracy. According to the results, the function that best represented the diameter distribution considering all species of forest fragment was Johnson Sb. When considered the species individually, the Ln-normal function best described the diameter distribution of Myrcia sp., and Myrsine gardneriana (Aubl.) DC. For Ocotea porosa (Nees & C. Mart.) Barroso., and Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze., the function with the best adherence was Gamma (Adapted) and Ocotea elegans Mez., Mimosa scabrella Benth., and Styrax Leprosus Hook. & Arn., functions with the best performance were, 3P Weibull, Péllico Netto and Normal, respectively.Keywords: Araucaria Forest; horizontal structure; probability density function

Morphometric analysis of tree species from the central region of Imperatriz-MA municipality

Urban forestry is essential in urban environments and if poorly planned, ends up affecting its efficiency and the society quality of life, generating conflicts with urban infrastructure. Morphometry allows the growth dynamics of the tree component to be known, predicting the space needed for its development and stability, silvicultural actions and appropriate management in urban environments. In this sense, the objective was to analyze the most common tree species in the central region of the Imperatriz-MA municipality, in terms of their composition and morphometric parameters. Thus, through a census in 228 blocks, all individuals had their dendrometric parameters measured and 2,321 trees, distributed in 69 species and 26 families were counted. Of the total number of individuals, 66% were exotic species and 34% native, with M. tomentosa being the most representative. As for the morphometric parameters, the average total height of the most representative species was 6.2 m, the height of the first bifurcation was 1.2 m, the crown height was 2.1 m, and the average DBH was 0.25 m. The average diameter and the average crown area obtained were 5.37 m and 26.83 m², respectively. As a result, it can be concluded that the Imperatriz forestry can be considered young with recent plantings and also with inadequately managed plants in the adult stage. Azadirachta indica should be progressively replaced by regional native species, with the young tree component managed to provide maximum canopy area and tall forked trunks that occupy less space on the pavement, regardless of their size

Restauração ecológica de mata ciliar em região ecótono do Maranhão: Restoration ecology of riparian forest in the ecotone region of Maranhão

As nascentes, rios e suas matas ciliares desempenham um papel fundamental no desenvolvimento tecnológico, alimentar e do bem-estar da sociedade, além de contribuir para a formação das bacias hidrográficas e a conservação da biodiversidade. O objetivo do presente estudo foi diagnosticar e avaliar os impactos e as metodologias de restauração ecológica em uma nascente degradada, no município de Buritirana – MA. A metodologia consistiu na avaliação dos impactos por uma tabela de interações básica da nascente, e com isso implantar um projeto de restauração ecológica com associação de distintos métodos e técnicas. Os resultados demonstraram uma área encontra-se com elevado grau de degradação, especialmente pelos impactos negativos indiretos observados. Em relação à restauração ecológica, o plantio resultou em uma baixa sobrevivência de mudas, associado ao período de estiagem prolongado e a falta de cercamento da área de estudo. Recomenda-se que o entendimento sobre a importância das matas ciliares deve ser melhor explorado com os proprietários das áreas a serem restauradas. Além disso, recomenda-se o uso de Senna alata (L.) Roxb., Bauhinia cheilantha, Inga edulis Mart., Libidibia ferrea (Mart. Ex Tul.) L.P. Queiroz, Clitoria fairchildiana R.A. Howard., como espécies resistentes às condições adversas semelhantes a este estudo, além do planejamento do plantio com uso do hidrogel, ou com a frequência já estabelecida de precipitação pluviométrica na área

MODELAGEM PARA CLASSIFICAÇÃO DE SÍTIOS EM POVOAMENTOS DE PINUS TAEDA L., NA REGIÃO DE CAÇADOR, SC, BRASIL

Os objetivos com o presente trabalho foram o ajuste e a seleção de diferentes modelos estatísticos para construção de curvas anamórficas de índices de sítio, para povoamentos de Pinus taeda L., na região de Caçador, SC, Brasil. Os dados para a realização deste estudo provieram de parcelas temporárias e permanentes de área fixa, de 500 e 625 m², distribuídas de maneira aleatória pela área de estudo. Foram testados nove modelos para representar o desenvolvimento em altura dominante, os quais, após ajustados, foram selecionados com base no coeficiente de determinação ajustado ( ), erro padrão da estimativa absoluto (  e relativo ( ) e análise gráfica de resíduos. O modelo de Chapman e Richards apresentou melhor desempenho dentre os modelos testados para construção das curvas de índice de sítio. Após a classificação de sítios e o teste de anamorfismo, concluiu-se que as curvas de índice de sítio geradas para os povoamentos de Pinus taeda L., na região de Caçador, SC, seguem o padrão anamórfico.Palavras-chave: Modelos estatísticos. Índice de sítio. Curvas anamórficas