FACTORS AFFECTING THE ABUNDANCE OF RUDERAL SPECIES AND Megathyrsus maximus, AN INVASIVE C4 GRASS IN ATLANTIC FOREST RESTORATION SITES

The non-native grass Megathyrsus maximus (Guinea grass) have been reported as a threat for woody species regeneration in the first years of tropical forest restoration, in some cases persisting for several years. The objective of this work was to evaluate forest restoration sites, correlating M. maximus and other ruderal species density and dry biomass with reforestation age, canopy openness, species richness, abundance of planted trees, and soil fertility. Seventeen sites reforested with native species were selected, with planting ages between 40 and 110 months, at the Capivara Reservoir, Southern Brazil. In each site, ten 10-m2 plots each with four 1-m2 subplots were installed, where soil fertility, plant abundance (M. maximus, native and ruderal species) and dry biomass (M. maximus and ruderal species only) were recorded. All sites showed high fertility soils, and the canopy openness (21.5 a 38.5 %) decreased with time. Ruderal species abundance were positively correlated with canopy openness and negatively correlated with planting age. Both dry biomass (ranging from 0 to 182 g/m²) and clump density (ranging from 0 to 2 clumps per m²) of M. maximus were not correlated with reforestation age or canopy cover. Moreover, with the exception of soil magnesium concentration, none of soil fertility variables could explain M. maximus abundance or biomass, indicating a high phenotypic plasticity in this non-native grass species. It was remarkable that almost 10 years after planting, the reforested sites did not successfully suppress Megathyrsus maximus even though canopy openness decreased

ROÇAGEM E APLICAÇÃO DE HERBICIDA PARA CONTROLE DE Megathyrsus maximus: DANOS SOBRE A VEGETAÇÃO PREEXISTENTE EM UM REFLORESTAMENTO DE 20 ANOS

The need to control exotic grasses in areas of ecological restoration for long periods is followed by high economical costs of application, collateral damage on regeneration and other less obvious environmental harms. Thus, measure such drawbacks in order to evaluate the cost/benefit rate of the application grass control techniques is necessary. This study aimed to assess the damage caused by two control techniques of Guinea-grass (Megathyrsus maximus (Jacq.) B. K Simon & S. W. L. Jacobs), on pre-existing regeneration (environmental costs) in a 20-y reforestation site and estimate the economic costs of employing such techniques. Thirty 10x20m plots were divided into three groups: (T1) control, (T2) mowing alone (using gas-powered brush cutters) and (T3) mowing followed by the application of a glyphosate-based herbicide. We did a permanent inventory of all tree and shrub individuals, who were followed over a period of one year. No differences were found in mortality imposed by the initial mowing, nor in the mortality imposed exclusively by mowing and in the mortality imposed exclusively by herbicide in T3. After one year, there were no differences between mortality and species richness of the three groups. However, when the three groups were compared with themselves after one year, for plants > 1 m, we found a reduction on abundance in T1 and reduction in species richness in T3; whereas for plants < 1 m, the T2 showed a reduction in abundance, and T3 showed reduced abundance and species richness. Therefore, both techniques seem to affect  more strongly  the plants < 1 m. The final economic cost of T2 was 34.1% bigger than the cost of T3, and in spite of a likely reduction in costs to perform new interventions, proportional costs increased for scattered interventions over small areas. Both techniques were efficient to control Guinea-grass, but the use of glyphosate-based herbicide should be restricted to low canopy cover areas, more maintenance-demanding sites, as long the technique is more damaging on regeneration, since there was high mortality (73%) of individuals < 1 m in areas with dense grass infestation (100%).A necessidade de controlar gramíneas exóticas em áreas de restauração ecológica por longos prazos pode acarretar elevados custos econômicos, danos colaterais à regeneração e danos menos óbvios ao ecossistema. Assim, dimensionar estes fatores negativos como parte do esforço para avaliar a razão custo/benefício das técnicas de controle dessas espécies, se faz necessário. Este estudo objetivou avaliar os danos causados por duas técnicas de controle de capim-colonião (Megathyrsus maximus (Jacq.) B. K. Simon & S. W. L. Jacobs), sobre a regeneração preexistente (custos ambientais), em um reflorestamento de 20 anos, e estimar os custos econômicos do emprego dessas técnicas. Trinta parcelas de 10 x 20 m foram distribuídas em três grupos: (T1) controle, (T2) roçagem com roçadeiras costais e (T3) roçagem seguida da aplicação de herbicida à base de glifosato. Foi feito o inventário permanente de todos os indivíduos arbóreos e arbustivos, os quais foram acompanhados durante o período de um ano. Não houve diferença na mortalidade imposta pela roçagem inicial, tampouco na mortalidade imposta exclusivamente pela roçagem ou pelo herbicida no T3. Após um ano, não houve diferenças entre a mortalidade e a riqueza de espécies dos três grupos. Quando os três grupos foram comparados entre si após um ano, para as plantas > 1 m, houve redução da abundância no T1 e redução da riqueza no T3; já para as plantas < 1 m, houve redução da abundância no T2, e redução da abundância e riqueza no T3. Portanto, tais técnicas parecem afetar mais fortemente as plantas < 1 m. O custo econômico final do T2 foi 34,1% maior do que o custo do T3, e mesmo que o custo para se realizar novas intervenções diminua para ambos, há aumento dos custos quando ocorre necessidade de intervenções esparsas em áreas pequenas. Ambas as técnicas são indicadas para controlar o capim-colonião, sendo que o uso de herbicida à base de glifosato deve ser restrito às áreas com baixa cobertura de dossel, por demandarem mais manutenções, e por ser a técnica mais prejudicial à regeneração, já que houve alta mortalidade de indivíduos de pequeno porte (73%) em áreas com densa infestação da gramínea (100%)

Chuva de sementes em reflorestamento e em remanescente adjacente de Floresta Estacional Atlântica

Ecological succession depends on the seed rain. While the simple arrival of seeds is not assurance of establishment, knowing the seed rain is the first approach to assessing the succession process in sites undergoing forest restoration. For this reason, we sampled the seed rain in a restoration site and in an adjacent seasonal semi-deciduous forest remnant in southern Brazil, in order to describe the process. In each area, 18 seed traps (1 m2) were allocated and visited monthly for two years. All seeds trapped were identified, counted and classified by life form, ecological group and dispersal syndrome. The forest remnant presented higher species richness and abundance of propagules than the restoration site. The composition of species also differed between areas. The seed rain of both areas presented a higher proportion of tree and shade-intolerant species. Several non-planted species, possibly dispersed from forest remnant, were recorded in the restoration site. Analysis of the results suggests that the seed rain is not a constraint to succession in the restoration site. However, the site should be monitored in the long term to assess the establishment, and not only the arrival of seeds of late successional species.A sucessão ecológica depende da chuva de sementes. Embora a simples chegada de sementes não garanta o estabelecimento, conhecer a chuva de sementes é o primeiro passo para avaliar o processo sucessional em sítios sob restauração florestal. Por essa razão, foi amostrada a chuva de sementes em reflorestamento e em remanescente de floresta estacional semidecidual no sul do Brasil, a fim de descrever o processo. Em cada área, 18 armadilhas de sementes (1 m2) foram alocadas e visitadas, mensalmente, por dois anos. Todas as sementes amostradas foram identificadas, contadas e classificadas quanto à forma de vida, grupo ecológico e síndrome de dispersão. O remanescente florestal apresentou maior riqueza de espécies e abundância de propágulos que o reflorestamento. A composição de espécies também diferiu entre as áreas. A chuva de sementes, de ambas as áreas, apresentou maior proporção de árvores e de espécies intolerantes à sombra. Várias espécies não plantadas no reflorestamento, possivelmente dispersadas a partir do remanescente florestal, foram registradas no sítio em restauração. A análise dos resultados sugere que a chuva de semente não é um impedimento ao processo sucessional no reflorestamento. Entretanto, o sítio deve ser monitorado por mais tempo a fim de avaliar o estabelecimento, e não somente a chegada de sementes de espécies sucessionais tardias

The use of genetic structure as a guide for seed gathering for forest restoration

Forest fragmentation provokes reduction of germoplasm sources for restoration. Seedling production depends on samples of isolated fragments and the usual strategy to solve this problem is the mixture of seeds from different populations. There is no information about the number of fragments needed to ensure a minimum amount of genetic variability in seeds, as well as about the collecting procedure that should be followed. Genetic monitoring could be an alternative method to provide a good quality in the gathering of seeds. We present a case study using samples of Croton floribundus and Peltophorum dubium from forest fragments from northern Paraná, Brazil. Molecular markers (RAPD) were used to analyze the genetic structure of different sampling points in order to establish strategies for collecting seeds of these two species, which are commonly used for the restoration of Atlantic Forest. Results suggest that, at least for these two species, seeds can be obtained from a few fragments, in one or two regions, as a strategy for optimizing the collection of seeds used in restoration, as well as part of genetic diversity lost during forest fragmentation.(O uso da estrutura genética como um guia para coleta de sementes para restauração florestal). A fragmentação florestal provoca a redução das fontes de germoplasma para a restauração. A produção de mudas depende de amostras de fragmentos isolados e a estratégia comum para resolver este problema é a mistura de sementes de diferentes populações. Não há informações sobre o número de fragmentos que assegurem uma quantidade mínima de variabilidade genética nas sementes, bem como sobre os procedimentos de coleta que devem ser seguidos. O monitoramento genético pode ser uma alternativa para guiar a coleta de sementes. Nós apresentamos aqui um caso de estudo com amostras de Croton floribundus e Peltophorum dubium encontrados em fragmentos florestais do Norte do Paraná, Brazil. Marcadores moleculares do tipo RAPD foram utilizados para analisar a estrutura genética de diferentes pontos de coleta a fim de estabelecer estratégias para a coleta de sementes dessas duas espécies comumente usadas em reflorestamentos da Floresta Atlântica. Os resultados sugerem que, pelo menos para estas duas espécies, sementes podem ser obtidas de poucos fragmentos, em uma ou duas regiões, como a estratégia para melhorar a coleção de sementes usadas na restauração, bem como parte da diversidade genética perdida durante o processo de fragmentação florestal

Megathyrsus maximus (guinea-grass) growth and two species native trees in different environmental conditions.

In a greenhouse experiment, aimed to verify differences in growth of Megathyrsus maximus (Jacq.) BK Simon & SWL Jacobs (guinea-grass) and two native species a pionner and non-pionner trees (Heliocarpus popayanensis Kunth and Poecilanthe parviflora Benth. respectively) at four shading levels, three fertility levels and two soil water conditions. The grass grew more in high soil fertility and lower shading, and grass biomass depend on shade level, soil fertility and water availability interactions. Also, there were more grass growth and biomass when growing with a pionner tree, that presented mortality in some pots. Heliocarpus popayanensis height depends of soil fertility - stem diameter and leaf number variations were not related to these factors. P. parviflora heigth growth depended on shading, soil fertility and water disponibility interactions. Stem diameter variations reply to soil fertility and leaf number to shading and water avaibility interactions. These results pointed to a heterogeneity in the relationship between the alien grass and native tree species. Em um experimento em casa de vegetação, objetivou-se verificar diferenças no crescimento de Megathyrsus maximus (Jacq.) B. K. Simon & S. W. L. Jacobs (capim-colonião), e de duas espécies nativas, Heliocarpus popayanensis Kunth (jangadeiro) e Poecilanthe parviflora Benth. (coração-de-negro) em quatro níveis de sombreamento, três níveis de fertilidade do solo e duas situações hídricas. O capim cresceu mais nos vasos com maior fertilidade e sob menores sombreamentos. A biomassa do capim variou em função da interação entre o sombreamento, a fertilidade do solo e a disponibilidade hídrica. Ainda, a altura e a biomassa da gramínea foram maiores nos vasos em presença de H. popayanensis, que apresentou morte em alguns destes. O crescimento de H. popayanensis foi dependente da fertilidade do solo, já as variações no diâmetro do colo e o número de folhas não estiveram relacionados com os fatores analisados. Para P. parviflora o crescimento foi explicado pela interação entre o sombreamento, a fertilidade do solo e a disponibilidade hídrica, enquanto as variações no diâmetro do colo responderam à fertilidade, e o número de folhas pela interação entre o sombreamento e a disponibilidade hídrica. Estes resultados apontam para uma heterogeneidade nas interações entre a gramínea e diferentes espécies arbóreas nativas

MONITORAMENTO DA VEGETAÇÃO DO ESTADO DO MATO GROSSO ATRAVÉS DA INTEGRAÇÃO DE MAPAS PROVENIENTES DE IMAGENS TM E MODIS

The objective of this paper is to show the land cover changes observed in Mato Grosso State during 2002 to 2004. Methods were based on integration of TM and MODIS-based land cover maps with a 1:250,000 original vegetation cover map produced by RADAMBRASIL (1980) project. Results showed that Rainforest-to-Seasonal Forest ecotone and Seasonal Forest had an annual conversion rate near of 15%. Another important result is that the class Área Antropizada-II (represented by agricultural area - mainly soybean crop) increased by almost 30% (1.2 millions ha). These results confirm the presence of land cover process characterized by conversions of large areas of vegetations formations to antrophic areas in a short time. This conversion pattern evidences the urge for immediate environmental conservation plans and actions. Key words: Land cover mapping. Land cover change. Remote sensing. GIS.Este trabalho tem como finalidade relatar as mudanças de cobertura da terra ocorridas de 2002 a 2004 no Estado do Mato Grosso. A metodologia utilizada integra os mapeamentos de áreas antropizadas advindos dos sensores TM e MODIS ao mapa de cobertura primitiva, elaborado pelo projeto RADAMBRASIL (1980). Os resultados mostraram que as formações vegetais Contato Fl. Ombrófila/Floresta Estacional e Fl. Estacional tiveram taxas de conversão anuais próximas a 15%. Também foi quantificada a expansão da classe Área Antropizada-II (representada por áreas agrícolas – principalmente áreas de soja), que apresentou cerca de 30% (1,2 milhões de ha) de aumento. Estes resultados confirmam o andamento de um processo de mudança de cobertura caracterizado por conversões de grandes áreas de formações vegetais para áreas antropizadas em curto lapso de tempo. Este padrão de conversão suscita a rápida elaboração e implementação de políticas de conservação que sejam capazes de proteger a diversidade biológica do Estado do Mato Grosso. Palavras-Chave: Mapeamento da cobertura da terra. Mudança de cobertura. Sensoriamento remoto. SIG