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Vegetation, climate and fire dynamics of Upper Montane Forest and Campos de Altitude during the Holocene in southeastern Brazil Dissertation For the award of the degree Doctor of Philosophy (Ph.D. Division of Mathematics and Natural Sciences) Of the Georg-August-University of Göttingen

Summary

The Atlantic Forest biome is well known as one of the mostly biodiversity regions on earth, hosting high species endemism and species/area ratio. It stretches around 1,300,000 km2 along the Brazilian coast between latitudes 3o and 33º S and longitudes 35o and 57º E. Due to the increase of human impact through the intensification of landuse and consequent broad landscape replacement along the centuries, only 10-15% of the Atlantic Forest biome remains in a natural or semi-natural state, being considered one of the most priority areas for conservation. It encompasses a wide variation of climates and geomorphologies, resulting in a complex mosaic of different ecosystems. Among them, the Araucaria forest, upper montane Atlantic rain forest (cloud forest) and the campos de altitude (high elevation grassland) occur on the Brazilian coastal highlands, which extends for about 1000 km parallel to the coastline from southern to southeastern Brazil. The Araucaria forest distribution is related to humid and relative cold climatic conditions, between 400 and 1400 m a.s.l. in southern Brazil and in smaller fragments at altitudes between 1400 and 1800 m a.s.l. in southeastern Brazil. Currently, it has been reduced to c. 7% of its original distribution. The upper montane Atlantic rain forest spread in the upper slopes of the Brazilian coastal highlands of southern and southeastern Brazil, normally above around 1100 m a.s.l. in the south and above around 1500 m a.s.l. in the southeast, mainly occupying the concavities and protected sites. The campos de altitude is a typical open vegetation, restricted to small areas on the summits of the higher peaks and plateaux. Palaeoecological studies demonstrated that, although the mosaic of these ecosystems has prevailed along the Holocene, the perpetuation of campos de altitude is very fragile. The grassland vegetation expands under colder and dry climate conditions and seems to be fire adapted suggesting that the current area of campos de altitude is larger than the modern climate alone would dictate, especially in warmer, lower elevation sites. Moreover, climate changes studies suggest a warmer and wetter climate during the 21st century which it is likely to intensify the upward movement of the Atlantic Forest at the expense of open ecosystems like the campos de altitude. In this research, the past and present relationship of the mosaic of campos de altitude and upper montane forests (Araucaria forest and upper montane Atlantic rain forest) are explored through palynological analyses. Foremost, the currently correlation between vegetation cover and pollen production was investigated. It was observed that arboreal taxa are over-represented in campos the altitude assemblage and that the campos de altitude pollen assemblage represents a much larger source area than the forest pollen assemblage, which is comprised of more local taxa. Afterwards, a record of the last almost 10,000 years was analysed. This study showed that, although upper montane forest taxa have been in the broader region of the study site throughout the Holocene, the forest vegetation has spread mostly in Late Holocene. Until around 1350 cal yr BP campos de altitude vegetation was much more widespread. Overall, the results demonstrated that increase in temperature and precipitation throughout the Holocene favoured the upward expansion of the forest. Furthermore, the research indicated that fire was presented before human arrival in southeastern Brazil, implying an adaptation of open vegetation to frequent fire. Latter, the dynamics of the vegetation on the last seven centuries was investigated. The outcomes revealed that anthropogenic disturbances such as fire, livestock grazing and logging have played a clear role in driving grassland-forest relationships in southeastern Brazilian highlands. Based on the outcomes of this research, the maintenance of the mosaic of forestgrassland in the current and projected climate trends depends on an active disturbance management and a changed in conservation focus from forest to non-forest habitats.


Resumo

O bioma Mata Atlântica é mundialmente reconhecido como uma das regiões de maior diversidade biológica do planeta, abrigando elevada riqueza de espécies e um elevado número de espécies endêmicas, se estendendo por cerca de 1.300.000 km2 ao longo da costa brasileira, entre as latitudes 3o e 33o S e longitudes 35o e 57o L. Como resultado do incremento das atividades humanas de uso da terra e, consequentemente, de ampla modificação da paisagem ao longo dos séculos, cerca de apenas 10-15% do bioma Mata Atlântica ainda se encontra em estado natural ou próximo ao natural, sendo considerados áreas prioritárias para conservação. Devido à grande variedade climática e geomorfológica, o bioma Mata Atlântica é um complexo mosaico de diferentes ecossistemas. Dentre estes, a floresta com Araucária (Floresta Ombrófila Mista), a floresta nebular (Floresta Ombrófila Densa Altomontana) e os campos de altitude ocupam as médias e altas altitudes da Serra do Mar, que se estende por cerca de 1000 km paralela à costa, do sul ao sudeste brasileiro. A distribuição da floresta com Araucária está relacionada ao clima úmido e relativamente frio, entre 400 e 1400 m s.n.m. no sul do Brasil e em fragmentos menores entre as altitudes de 1400 a 1800 m s.n.m. no Sudeste. Atualmente, está reduzida a não mais do que 7% da sua distribuição original. A floresta nebular se estende nas encostas do alto da Serra do mar, normalmente acima de 1100 m s.n.m. no Sul e acima de 1500 m s.n.m. no sudeste do Brasil, nos pequenos vales e sítios protegidos. Os campos de altitude são uma vegetação tipicamente herbácea, restrita aos cumes e picos da serra e aos platôs mais elevados. Estudos paleoecológicos demonstraram que, apesar deste mosaico de ecossistemas ter persistido durante o Holoceno, a perpetuação dos campos de altitude é muito frágil. Como a vegetação campestre se expande em condições climáticas mais frias e secas e parece ser adaptada ao fogo, sugere-se que a presente área de campos de altitude é maior do que esperada sobre as condições climáticas atuais, especialmente em locais mais quentes em altitudes mais baixas. Além disso, estudos de mudanças climáticas preveem um clima mais quente e úmido durante o século 21, que provavelmente irá intensificar a migração da floresta atlântica para maiores altitudes, em detrimento da vegetação campestre. Nesta pesquisa, as relações passadas e presentes do mosaico de campos de altitude e florestas altomontanas (floresta com Araucária e floresta Atlântica nebular) são exploradas por meio de análises palinológicas. Inicialmente, foi investigada a correlação atual entre cobertura vegetal e produção de pólen. Observou-se que os taxa arbóreos são superestimados no conjunto de pólen de campos de altitude, constituindo uma área muito maior de captação de pólen do que no conjunto de pólen arbóreos. Sendo assim, o conjunto de pólen que caracteriza a vegetação de campos de altitude apresenta uma grande proporção de taxa de vegetação arbórea. Posteriormente, um sedimento de quase 10.000 anos foi analisado, demonstrando que, apesar dos taxa representantes da floresta altomontana estarem presentes na região de estudo durante todo o Holoceno, a vegetação florestal expandiu majoritariamente durante o Holoceno Tardio. Até cerca de 1350 cal a AP, a vegetação de campos de altitude ocupava áreas mais extensas. Em geral, os resultados demonstraram que o aumento de temperatura e precipitação ao longo do Holoceno favoreceram a migração da floresta para altitudes mais elevadas. Além disso, a pesquisa indicou que o fogo já estava presente na região antes da chegada dos primeiros humanos no Sudeste do Brasil, implicando na adaptação da vegetação campestre ao fogo. Por último analisou-se a dinâmica da vegetação nos últimos sete séculos. Os resultados indicaram que interferências antropogênicas como fogo, pastoreio e exploração madeireira desempenharam um importante papel na relação campos-floresta na Serra do Mar do Sudeste do Brasil. Com base nestes estudos, sugere-se que a manutenção do mosaico de campos de altitude e floresta no clima presente e futuro depende tanto de um manejo ativo quanto da mudança de foco da conservação de ambientes florestais para ambientes campestres.

Ano de Publicação: 2019

IMPACTO DO MANEJO FLORESTAL NA CONSERVAÇÃO DAS FLORESTAS E DE ESPÉCIES DA FLORA AMEAÇADAS DE EXTINÇÃO NO ESTADO DE SANTA CATARINA - Dissertação de Mestrado Profissional pela UFSC

RESUMO

A Mata Atlântica vem sendo degradada há mais de 500 anos. A exploração das florestas naturais mediante o manejo florestal sustentável foi prevista pela Lei 4.771/1965, mas a sua implementação na Mata Atlântica em Santa Catarina ocorreu com mais propriedade somente após 1990. Esse fato contribuiu para que florestas fossem suprimidas e submetidas à intensa exploração, ocasionando degradação e redução dos estoques madeireiros e das matas primárias. Na década de 1990, o IBAMA licenciou vários planos de manejo florestal que incluíam a exploração de Araucaria angustifolia (araucária), Ocotea porosa (imbuia) e Dicksonia sellowiana (xaxim), espécies ameaçadas de extinção. Entretanto, as autorizações foram contestadas pela Ação Civil Pública 2000.72.00.009825-0/SC. Neste estudo, avaliamos a sustentabilidade de planos de manejo então licenciados. Foram consultados 49 planos de manejo executados na região de ocorrência da Floresta Ombrófila Mista. Dentre estes, 20 foram analisados detalhadamente visando avaliar a situação das florestas antes do manejo, como o manejo foi realizado, a situação atual das áreas e compreender os impactos causados pela atividade. A análise indicou que parte dos planos protocolados eram incompletos, continham erros e não foram avaliados adequadamente para a emissão das autorizações. A elaboração dos planos foi realizada sem apresentação de informações sobre o crescimento das espécies e os ciclos de corte foram determinados precariamente. As florestas manejadas foram classificadas majoritariamente como primárias (85%), mas parte delas haviam sofrido explorações passadas e se encontravam desequilibradas. Em relação à execução dos planos, verificou-se exploração média de 27,8 m3 /ha de araucária, 22,9 m3 /ha de imbuia e 18,2 m3 /ha de xaxim, o que resultou na colheita média de 6,6 árvores por hectare de araucária,15,6 de imbuia e 83,8 de xaxim. De forma geral, foi autorizada exploração de volumes excessivos de madeira e número elevado de árvores, resultando em grandes impactos às florestas e às espécies ameaçadas. Atualmente, segundo o IBAMA, 62,9% da área total das florestas abrangidas pelos planos se encontra degradada (6 dos 20 planos de manejo analisados) e 95% dos planos se encontram com irregularidades. Os resultados do estudo permitem concluir que o manejo florestal realizado não foi sustentável, que as autorizações foram obtidas somente para cumprir com as determinações legais e que os impactos às espécies ameaçadas foram significativos, contribuindo para a degradação de suas populações naturais. Embora o estudo tenha demonstrado que o manejo realizado nos 20 planos analisados tenha sido inadequado, o manejo dos remanescentes de florestas secundárias, quando corretamente realizado, pode ajudar a preservar o que resta da Mata Atlântica, e deveria ser incentivado. Como complemento dos resultados deste trabalho, são trazidas sugestões visando colocar em prática esta proposta.

Palavras-chave: Desenvolvimento Sustentável. Mata Atlântica. Floresta Ombrófila Mista. Processos administrativos como fonte de dados.


ABSTRACT

The Atlantic Forest has been degraded for more than 500 years. The exploitation of natural forests under sustainable forest management was regulated by Law 4,771/1965, but its implementation in the Atlantic Forest in Santa Catarina occurred with more property only after 1990. This fact contributed to the suppression and overexploitation of the forests, causing degradation and reduction of timber stocks and deforestation of primary forests. Despite the licensing of management plans during the 1990s, their sustainability remains uncertain. During the 1990s, the national environmental agency (IBAMA) licenced several forest managements plans that include the exploitation of Araucaria angustifolia (araucária), Ocotea porosa (imbuia) and Dicksonia sellowiana (xaxim), species threatened with extinction. However, the authorizations were contested by the Public Civil Action 2000.72.00.009825-0/SC. In this study, we evaluated the sustainability of the licensed management plans. We consulted 49 forest management plans executed in the Mixed Rain Forest. Among them, 20 plans were analyzed in detail in order to evaluate the pre-harvesting condition of the forests, how management was carried out, and the current situation of the areas to understand the impacts caused by the activity. The analysis indicated that part of the registered plans was incomplete, presented errors and were inadequately evaluated for the purpose of licensing. The elaboration of the plans was carried out without presenting information about the growth rates of the species and the determination of the cutting cycles was performed precariously. The managed forests were classified mainly as primary (85%), but part of them had undergone past explorations, and were unbalanced. During the execution of the plans, there was an average exploitation of 27.8 m³/ha of araucaria, 22.9 m³/ha of imbuia and 18.2 m³/ha of xaxim, which resulted in an average harvesting of 6.6 trees per hectare of araucaria, 15.6 of imbuia and 83.8 of xaxim. In general, it was licensed the exploitation of excessive timber volumes and number of trees, resulting in major impacts on the forests and the threatened species. Currently, according to IBAMA, 62.9% of the total forest area covered by the plans is now degraded (6 out of the 20 plans evaluated) and 95.0% of the plans remain irregular. From the results of the study we can concluded that the forest management carried out was unsustainable, the authorizations were obtained only to comply with legal requirements and that there was significant impacts on threatened species, contributing to the degradation of their natural populations. Although this study demonstrated that the management carried out in the 20 plans was inadequate, the correct management of the remaining secondary forests can help to preserve the remnants of the Atlantic Forest and should be encouraged. As a complement of the results of this work, suggestions are made to put this proposal into practice. Keywords: Sustainable Development. Atlantic Forest. Mixed Rainforest. Administrative processes as a data source.

Ano de Publicação: 2020

Composição e estrutura de uma floresta primária atingida por incêndio florestal na Amazônia Oriental Composition and structure of primary forest affected by forest fire in Eastern Amazon

Resumo

A dinâmica da composição florística de uma área de floresta primária, atingida por fogo, em 1997, na Amazônia brasileira, foi analisada, comparando-se dados de inventários amostrais, realizados nos anos de 1983, 1987, 1989, 1995, 2008 e 2012, em 12 parcelas permanentes de 0,25 hectares, com dados anteriores (14 anos) e posteriores ao incêndio (15 anos). A área de estudo está localizada em uma floresta ombrófila densa, sem histórico de distúrbios antrópicos, na Floresta Nacional do Tapajós, oeste do estado do Pará. As questões deste estudo são as seguintes: (1) Qual o efeito de um primeiro incêndio na composição de espécies arbóreas de uma floresta primária na Amazônia? (2) Existe diferença, na diversidade de espécies arbóreas, antes e após o fogo? Para responder essas questões, (i) foram descritas, quantificadas e comparadas a composição de espécies arbóreas de antes e depois o fogo, (ii) foram quantificadas e comparadas a riqueza e a diversidade de espécies arbóreas de antes e após o fogo. Após 15 anos da ocorrência do incêndio, a floresta não registrou perdas em riqueza e diversidade de espécies arbóreas, indicando boa resiliência ao distúrbio. As alterações pós-fogo na composição florística de uma floresta primária são definidas, principalmente, pela entrada e saída de espécies localmente raras, e as espécies com maior densidade e área basal são responsáveis pela manutenção da estrutura da floresta, destacando-se dentre elas: Rinorea guianensis Aubl. e Protium apiculatum Swart.

Palavras-chave: Composição florística; Floresta tropical; Resiliência


Abstract

The floristic composition dynamics of a primary forest in the Brazilian Amazon, which was affected by fire in 1997, was analyzed by comparing data from sample inventories carried out in 1983, 1987, 1989, 1995, 2008 and 2012 in 12 plots of 0.25 ha each including therefore previous (14 years) and post-fire (15 years) periods. The study area is located in an area of dense ombrophilous forest, unaffected by anthropogenic disturbances, in the Tapajós National Forest, Pará state, Brazil. The questions of this study are the following: (1) What is the effect of a fire on the tree species composition of a mature forest in the Amazon? (2) Is there a difference in the diversity of tree species between before and after fire? To answer these questions, (i) the pre-and post-fire tree species composition were described, quantified and compared, and (ii) the richness and diversity of pre-and post-fire tree species were quantified and compared. After 15 years of fire, the forest had no loss in richness and diversity of tree species, indicating good resilience to the fire disturbance. The post-fire changes in the floristic composition of this primary forest are mainly driven by the gain and loss of locally rare species. Furthermore, some tree species with higher density and basal area were responsible for the maintenance of the forest structure, especially Rinorea guianensis Aubl. and Protium apiculatum Swart.

Keywords: Floristic composition; Tropical forest; Resilience

Ano de Publicação: 2020

FLORESTAS DO BRASIL em resumo 2019

PREFÁCIO

O Serviço Florestal Brasileiro (SFB) tem a missão de promover o conhecimento, o uso sustentável e a ampliação da cobertura florestal, visando tornar a agenda florestal estratégica para a economia e o desenvolvimento do país. Desde sua criação, em 2006, o SFB tem trabalhado na reunião de dados e informações atualizadas, disponibilizadas por diversas fontes nacionais e produzidas pelos principais atores envolvidos na gestão, uso, conservação e recuperação de nossas florestas, em um formato conciso para tornar prática a consulta desses levantamentos.

Diante dos desafios enfrentados pela área florestal, torna-se imprescindível a disponibilização de dados confiáveis, relevantes e atualizados, que possam auxiliar na tomada de decisão e na boa gestão dos recursos florestais. Neste espírito, lançamos a nova edição da publicação Florestas do Brasil em Resumo – Edição 2019, que reúne os dados referentes aos anos de 2013 a 2018.

Esta publicação atende o público interessado nessa temática e as informações aqui contidas revelam a dimensão e importância das florestas naturais e plantadas. Nesse sentido, oferecemos à sociedade um conjunto das informações florestais, para enfrentar os desafios e as oportunidades para a conservação e produção sustentável de bens e serviços florestais.

Valdir Colatto

Diretor Geral do Serviço Florestal Brasileiro

Ano de Publicação: 2019

Bioeconomia da Floresta A Conjuntura da Produção Florestal Não Madeireira no Brasil

Apresentação

O conceito de bioeconomia vem sendo cada vez mais utilizado em todo o mundo. O Bioeconomy Council define o termo como sendo a produção baseada no conhecimento e uso de recursos naturais para fornecer produtos, processos e serviços dentro de um sistema de produção sustentável. Esse conceito envolve o manejo das florestas nativas, composto pela extração florestal madeireira e não madeireira, com objetivo de gerar produtos florestais de maneira sustentável.

A produção florestal não madeireira, oriunda de florestas nativas, destaca-se no âmbito do conceito mundial de bioeconomia, especialmente, quanto à importância para as comunidades locais que fazem o manejo dos produtos não madeireiros da floresta. Essa produção é a base da economia de uma série de comunidades agroextrativistas e contribui para as economias regionais que, por sua vez, contribui para as economias nacionais e globais.

No Brasil, país que apresenta a maior diversidade do mundo e a segunda maior área de florestas, a produção florestal não madeireira representa cerca de 35% do montante do extrativismo florestal. Nos últimos 10 anos, a produção florestal não madeireira vem aumentando a cada ano e os ingressos totalizam mais de 10 bilhões de reais, distribuídos nas diversas regiões brasileiras.

Essa publicação trata da conjuntura da produção florestal não madeireira oriunda das florestas nativas do Brasil. Apresenta a distribuição territorial dos diversos tipos de produtos: alimentícios, aromáticos, medicinais, corantes, borrachas, ceras, fibras, oleaginosos e tanantes. Apresenta, ainda, uma análise da quantidade produzida e valores arrecadados pelos principais produtos não madeireiros comercializados ao longo dos últimos 20 anos. Por fim, aborda as políticas públicas promotoras da produção florestal não madeireira no Brasil.

Valdir Colatto

Diretor-geral do Serviço Florestal Brasileiro

Ano de Publicação: 2019

A INFLUÊNCIA DOS SEDIMENTOS DA FORMAÇÃO BARREIRAS NA HETEROGENEIDADE DE HABITATS E ESPACIALIZAÇÃO DA BIODIVERSIDADE BENTÔNICA - Tese de Doutorado pela UFPE

RESUMO

A análise de dados multivariados e multiescalares em ambiente SIG (Sistema de Informação Geográfica) possibilita investigar os complexos processos ecológicos e evolutivos associados aos diversos níveis da biosfera. A presente Tese, investigou as possíveis interações entre os sedimentos da Formação Barreiras/Pós-Barreiras com a geobiodiversidade bentônica da plataforma continental do Estado da Paraíba. O método integrou em um SIG dados biológicos, sedimentares, batimétricos, geomagnéticos e sísmicos para executar um fluxo de análises geoestatísticas e geomorfométricas em múltiplas escalas espaciais. O mapeamento da plataforma continental em macroescala (> 50 km2 ) abrangeu 2.538 km2 , que revelou a existência de 6 tipos de estruturas bentônicas: Flat Plains, Incised Valley, Flat Ridge Tops, Rock Outcrop Highs, Pinnacles on Valley e Local Pinnacles. A modelagem espacial em meso e microescala (< 50 km2 ) e a aplicação do sistema CMECS - Marine Ecological Classification Standard, indicaram a existência de 6 tipos do Geoform Component, 9 tipos do Substrate Component e mais de 50 tipos de comunidades biológicas distribuídas em 7 grupos do Biotic Component. No Coastal Area Subsystem, as geoformas Pavement Area, Tidal Inlet e Linear Coral Reef constituíram um complexo e largo geohabitat, que foi diretamente influenciado pelos sedimentos da Formação Barreiras/Pós-Barreiras. A Fine Unconsolidated Substrate Subclass, de origem geológica continental, apresentou tendência de distribuição orientada na direção NNE – SSW, em ângulo obtuso com a direção de distribuição da fração carbonato, e estruturou habitats em áreas de recifes mesofóticos próximas a zona de quebra da plataforma continental. Na Offshore Area, entre 30 e 75 metros de profundidade, a gênese e a estrutura do Geoform Component, representada por dois Shelf Valleys, foram controladas por processos neotectônicos, com estreito paralelismo aos processos morfotectônicos que caracterizaram a Formação Barreiras no continente. Esta pesquisa concluiu que a distribuição espacial da geobiodiversidade bentônica foi controlada pelo regime tectônico transcorrente regional e pelos sedimentos erodidos da Formação Barreiras/Pós-Barreiras que foram, posteriormente, redepositados na plataforma continental. Os métodos apresentados e os resultados alcançados, contribuem para futuras investigações interdisciplinares da geobiodiversidade marinha na região tropical. Palavras-chave: Neotectônica. Shelf Valley. Geomorfometria. Sedimento. Coral. Nível do mar.


ABSTRACT

The analysis of multivariate and multiscale data in the GIS (Geographic Information System) environment facilitates the investigation of complex ecological and evolutionary processes associated with the multiple levels of the biosphere. Here, a consistent georeferenced information system, structured on the ArcGis platform, was applied to investigate the possible interactions between the Barreiras/Post-Barreiras Formation sediments and the geobiodiversity of the continental shelf of the State of Paraíba, Brazil. The method integrated biological, sedimentary, bathymetric, geomagnetic and seismic data to perform a geostatistical and geomorphometric analysis on multiple spatial scales. The macro-scale (> 50 km2 ) mapping of the continental shelf covered 2,538 km2 and revealed six types of benthic structures. The spatial modeling at the meso and micro scale (< 50 km2 ) together with the application of the CMECS - Marine Ecological Classification Standard indicated the existence of 6 Geoform Component types, 9 Substrate Component types and more than 70 biological community types distributed in 7 Biotic Component groups. In the Coastal Area Subsystem, the Pavement Area, Tidal Inlet and Linear Coral Reef geoforms constituted a complex and wide geohabitat, which was directly influenced by the sedimentary processes of the Barreiras/Post-Barreiras Formation. The Unconsolidated Mineral Substrate class of continental geological origin indicated a NNE - SSW distribution direction trend in an obtuse angle to the carbonate fraction distribution direction and structured habitats of the mesophotic reef areas near the shelf break zone. In the Offshore Area between 30 and 75 meters depth, the genesis and structure of the Geoform Component, represented by two Shelf Valleys, were controlled by neotectonic processes with a narrow parallelism to the morphotectonic processes that characterized the Barreiras Formation of the continent. This research concluded that the spatial geobiodiversity distribution is controlled by the regional tectonic regime and the eroded sediments of the Barreiras/Post-Barreiras Formation that were subsequently redeposited on the continental shelf. The presented methods and the achieved results give significant contributions to the scientific research on the interdisciplinary investigations of marine geobiodiversity in the tropical regions. Keywords: Neotectonic. Shelf Valley. Geomorphometry. Sediment. Coral. Sea level.

Ano de Publicação: 2020

Forest resilience to fire in eastern Amazon depends on the intensity of prefire disturbance

ABSTRACT

Researchers and managers face the challenge of how to determine when frequency, spatial extent and magnitude of disturbances can overcome the resilience of forest ecosystems. Among the disturbances in tropical forests, the mid- and long-term impacts of fire are still poorly known, especially how fire interacts with selective logging. In this study, we approached the two following questions in relation to dense ombrophilous forests with a history of selective logging: How does fire impact forest recovery? What is the relationship between pre-fire forest conditions and post-fire dynamics? We used data for trees with DBH ≥ 5 cm from 36 permanent plots of 0.25-ha (50 m × 50 m) in an area of dense ombrophilous forest monitored over 31 years in the Tapajós National Forest, in Brazil’s eastern Amazon. The area is under forest management that includes logging, the application of postharvesting silvicultural treatments and an accidental fire. To determine the effects of pre-fire disturbances (logging and thinning) on basal area (G), mortality rate (MR) and recruitment rate (RR), a repeated measures ANOVA was applied. The post-fire forest recovery was also assessed by looking at changes in G, MR and RR. These variables were evaluated through a Linear Mixed Effect Model. In the post-fire period, there was a combined effect of logging commercial species, thinning non-commercial species (F = 9.255; p-value < 0.01) and time (F = 20.210; p-value < 0.01) in G, with no fire effect (F = 0.710; p-value = 0.406). Our study found the dense ombrophilous forest to be resilient enough to recover from logging, thinning, and a superficial fire, and that logging intensity is a determinant factor in forest dynamics. The forest in our control area with no history of previous strong and frequent disturbances was more resistant to fire in terms of lower mortality rates than the logged and thinned areas. In the short-term, the fire affected mainly the dynamics of smaller trees (DBH < 20 cm). In the med-term (15 years after the fire), we observed no fire effects on the reduction of basal area in any of the treatments and the forest maintained a continuous recovery of its lost stocks

Ano de Publicação: 2020

EFEITO DO FOGO NA DINÂMICA DA VEGETAÇÃO ARBÓREA DE FLORESTA MANEJADA E NÃO MANEJADA NA FLONA DO TAPAJÓS, PARÁ, BRASIL - Tese Doutorado pela UFOPA

RESUMO

Entre os distúrbios de origem antrópica que ocorrem nas florestas tropicais, o fogo e seus impactos a longo prazo ainda são pouco conhecidos, especialmente quando há interações com a extração seletiva de madeira. Com o monitoramento de parcelas permanentes, é possível descrever a trajetória de recuperação e entender os mecanismos de resiliência da floresta, após a ocorrência de incêndios. O objetivo deste estudo foi responder à seguinte pergunta: como o fogo afeta a trajetória de recuperação de uma floresta madura, submetida a extração seletiva de madeira, na Amazônia brasileira? Para abordar essa questão, utilizou-se um conjunto de 60 parcelas de 0,25 ha (50 m x 50 m; 12 hectares de amostra) instaladas na Floresta Nacional do Tapajós em 180 hectares de uma floresta madura de terra firme com histórico de manejo florestal (1982), e fogo (1997), monitorada através de medições frequentes de árvores com DAP ≥ 5 cm, de 1981 a 2012 (31 anos). Para determinar os efeitos dos distúrbios, a área basal, as taxas de mortalidade, as taxas de recrutamento e a diversidade de espécies foram comparadas através da Análise de Variância (ANOVA) de medidas repetidas e Modelos Lineares de Efeito Misto (LMM). Os resultados evidenciam que, na Amazônia brasileira, a floresta ombrófila densa, no tempo de 15 anos após o incêndio, é capaz de estabilizar suas taxas de mortalidade e a estrutura da floresta permanece semelhante às suas condições originais, principalmente, porque a mortalidade se concentra nas primeiras classes de diâmetro (DAP < 20 cm), embora ainda sejam registradas altas taxas de recrutamento e a forte presença de espécies arbóreas pioneiras. Nas florestas manejadas afetadas pelo fogo, a intensidade e frequência dos distúrbios anteriores são fatores determinantes na dinâmica da vegetação arbórea e, portanto, a resiliência da floresta está diretamente associada às condições anteriores de estrutura da floresta (área basal e presença de grandes árvores). A combinação de exploração de impacto reduzido, redução da área basal de espécies não comerciais e pequenos incêndios, não causa perdas na diversidade de espécies, embora o desbaste de alta intensidade de espécies não comerciais altere a composição das espécies. Em síntese, florestas sem histórico de distúrbios frequentes são mais resistentes e resilientes ao fogo. Palavras-chave: Diversidade de espécies. Taxa de recrutamento. Taxa de mortalidade. Tratamento silvicultural. Floresta tropical.

ABSTRACT

Among the disturbances of anthropic origin that occur in tropical forests, fire and its long-term impacts are still poorly known, especially when there are interactions with selective logging. With the monitoring of permanent plots, it is possible to describe the recovery trajectory and better understand the resilience mechanisms of the forest after the occurrence of fires. The objective of my thesis was to answer the following question: how does fire affect the recovery trajectory of a mature forest subjected to selective logging in the Brazilian Amazon? To tackle this question, it was used a set of 60 plots of 0.25 ha (50 m x 50 m; 12 sample hectares) installed in the Tapajós National Forest on 180 hectares of a mature terra firme forest with a history of forest management (1982) and fire (1997), monitored through frequent measurements of trees with DBH ≥ 5 cm, from 1981 to 2012 (31 years). To determine the disturbance effects, basal area, mortality rates, recruitment rates, and species diversity, were compared through Repeated Measures Variance Analysis (ANOVA) and Linear Mixed Effect Models (MLM). The results show that in the Brazilian Amazon, in the time of 15 years after the fire, Dense Ombrophilous Forest, is able to stabilize its mortality rates and forest structure remains similar to its original conditions, mostly due to mortality is concentrated among small trees (DBH < 20 cm), although there are still high recruitment rates and the strong presence of pioneer tree species. In managed forests affected by fire, logging intensity is a determining factor in the dynamics of tree vegetation, and therefore the resilience of the forest is directly associated with previous conditions of forest structure (basal area and presence of large trees). The combination of reduced impact logging, reduction of basal area of non-commercial species, and small fires did not cause losses in species diversity, although heavy thinning alters the species composition. In short, forests with no history of frequent disturbances are more fire resistant and resilient. Keywords: Species diversity. Recruitment rate. Mortality rate. Silvicultural treatment. Tropical forest

Ano de Publicação: 2020

ESTRATÉGIA INTEGRADA DE MONITORAMENTO MARINHO COSTEIRO Programa Nacional de Monitoramento da Biodiversidade do ICMBio (MONITORA) – Subprograma Marinho Costeiro

APRESENTAÇÃO

O presente trabalho, Estratégia integrada de monitoramento marinho costeiro, é um dos produtos de inteligência ofertado pelo Programa Nacional de Monitoramento da Biodiversidade, desenvolvido pelo Instituto Chico Mendes, conhecido como Programa Monitora. Contando com a expertise de diversos técnicos da área ambiental e participação de múltiplas instituições, tem por escopo principal a articulação e aprimoramento de iniciativas de monitoramento da biodiversidade marinha e a definição dos principais passos que levem ao avanço robusto na gestão e disponibilização de dados sobre o tema. Tal conhecimento pode e deve auxiliar na defesa do meio ambiente, como subsídio técnico para proposição de estratégias de conservação, de uso dos recursos, de proteção, e para própria avaliação da efetividade de tais medidas. Aproveito a oportunidade para agradecer o empenho, o desprendimento, o profissionalismo e arrojo daqueles que trabalharam na formatação da estratégia e a todos aqueles engajados para propiciar um meio ambiente mais saudável às presentes e futuras gerações. MARCOS AURÉLIO VENÂNCIO Diretor de Pesquisa, Avaliação e Monitoramento da Biodiversidade

Ano de Publicação: 2019

Investigação de infecções por Brucella e Morbillivirus em cetáceos e sirênios nas regiões Norte e Nordeste do Brasil - Dissertação de Mestrado na USP

RESUMO
SOUSA, G.P. Investigação de infecções por Brucella e Morbillivirus em cetáceos e sirênios nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. 2019. 123 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Os mamíferos aquáticos são susceptíveis a infecções por uma ampla variedade de microrganismos, incluindo bactérias, fungos, vírus e parasitas, com destaque às
infecções por Brucella e Morbillivirus, as quais vêm sendo evidenciadas em uma ampla variedade de espécies de mamíferos marinhos em diversas localidades geográficas. Nos mamíferos marinhos, a brucelose é causada pelas espécies Brucella ceti e Brucella pinnipedialis, tendo os cetáceos e os pinípedes como hospedeiros
preferenciais, respectivamente. A estirpe 27 (ST27) de Brucella ceti é considerada zoonótica. Nos cetáceos e pinípedes, os morbillivirus têm o potencial de causar grandes epidemias com mortalidade em massa das espécies acometidas, podendo ocasionar extinções locais em virtude da tendência cíclica desta infecção. Ambas as
infecções já foram registradas em cetáceos marinhos no Brasil, incluindo a recente descrição de epizootia associada a alta mortalidade de botos-cinza (Sotalia guianensis) no Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a ocorrência de infecções por Brucella spp. e Morbillivirus em cetáceos e sirênios nas
regiões Norte e Nordeste do Brasil. Foram analisados 57 peixes-boi marinhos (Trichechus manatus) incluindo animais cativos, reintroduzidos e de vida livre, 84 peixes-boi amazônicos cativos (Trichechus inunguis) e 23 cetáceos, compreendendo amostras de animais vivos e provenientes do banco de amostras de instituições.
Foram obtidas amostras de tecidos, swabs nasais, genitais, orais e anais e sangue, as quais foram utilizadas para o diagnóstico direto das infecções, pela reação em cadeia da polimerase (PCR). Amostras de soro foram submetidas ao teste sorológico do antígeno acidificado tamponado (AAT) para detecção de anticorpos anti-Brucella.
Os animais com resultados positivos nos testes sorológicos e/ou moleculares para brucelose, tiveram suas amostras analisadas pelo cultivo microbiológico. Amostras positivas nas reações moleculares foram submetidas à caracterização molecular para a confirmação do resultado e caracterização da estirpe bacteriana e/ou viral. Todos
os sirênios analisados apresentaram resultado negativo no teste do AAT para sorodiagnóstico de Brucella, bem como nas reações moleculares para detecção de Brucella e morbilivírus em amostras de swabs, tecidos e sangue. Dentre os cetáceos analisados, um espécime de boto-cinza (Sotalia guianensis), macho, encontrado
encalhado em Pernambuco, apresentou resultado positivo na PCR para detecção de Brucella spp. em amostra de rim, tendo sido identificada a espécie B. ceti. O isolamento bacteriano não foi bem-sucedido. Num segundo espécime de boto-cinza (S. guianensis), fêmea, encalhada em Alagoas, foi detectado morbilivírus em amostras
de fígado e rim. De acordo com os resultados obtidos, não foram verificadas evidência de infecções por Brucella e Morbillivirus em sirênios no Brasil. Este corresponde ao segundo relato no Brasil de infecção por Brucella nessa espécie de cetáceo, sendo o primeiro relato de infecção por morbillivirus em boto-cinza na região nordeste. Estes
resultados alertam para a importância do monitoramento sanitário sistemático desses patógenos, particularmente nesta espécie de golfinho, em especial devido ao potencial zoonótico da brucelose e do morbillivirus de causar imunossupressão, o que predispõe a infecções secundárias, e epizootias com alta mortalidade.
Palavras-chave: Brucella. Morbillivirus. Sirênios. Cetáceos. Brasil.


ABSTRACT
SOUSA, G.P. Investigation of Brucella and Morbillivirus infections in cetaceans and sirenians in northern and north-eastern Brazil. 2019. 123 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia,
Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019.

Aquatic mammals are susceptible to infections by a variety of microorganisms, including bacteria, fungi, viruses and parasites, with emphasis on Brucella and Morbillivirus infections, which have been evidenced in a wide variety of marine mammal species in several geographical locations. In marine mammals, brucellosis is caused by Brucella ceti and Brucella pinnipedialis, having the cetaceans and pinnipeds as the preferred hosts, respectively. Strain 27 (ST27) of B. ceti is considered zoonotic. In cetaceans and pinnipeds, morbilliviruses have the potential to cause large
epidemics with mass mortality of the affected species with potential to cause local extinctions due to the cyclic tendency of this infection. Both infections have been reported in marine cetaceans in Brazil, including a recent described morbillivirus infection associated with an unusual mass mortality of Guiana dolphins (Sotalia
guianensis) in Rio de Janeiro, RJ, Brazil. The objective of the present study was to investigate the occurrence of Brucella spp. and Morbillivirus infections in cetaceans and sirenians in the northern and north-eastern regions of Brazil. Fifty-seven marine manatees (Trichechus manatus) were analysed including captive, reintroduced and
free-living animals, 84 captive Amazonian manatees (Trichechus inunguis) and 23 cetaceans were analysed, comprising samples from live animals and from the bank of samples from institutions. Tissue samples, nasal, genital, oral and anal swabs and blood, which were used for direct diagnosis of the infections using the polymerase
chain reaction (PCR). Sera was used to detect anti-Brucella antibodies through the buffered acidified antigen test (BAAT). The animals with positive results in serological and/or molecular tests for brucellosis had their samples analysed by microbiological culturing. Positive samples in the molecular reactions were subjected to the
sequencing of amplified products to confirm the results and characterize the detected bacterial and/or viral strain detected. All the sirenians analysed were negative in the BAAT test for Brucella serodiagnosis, as well as through the PCR for the detection of Brucella and morbillivirus. Among the cetaceans analysed, a specimen of male Guiana
dolphin (S. guianensis), found stranded in Pernambuco, had a Brucella positive PCR result in a kidney sample, with the identification of B. ceti. Bacterial isolation was not successful. In a second specimen of female Guiana dolphin found stranded in Alagoas, morbillivirus was detected in liver and kidney samples. According to the results
obtained, there was no evidence of Brucella and Morbillivirus infections in manatees in Brazil. Regarding the cetaceans, this is the second report in Brazil of Brucella infection in this cetacean species, and the first report of morbillivirus infection in Guiana dolphin in the north-eastern Brazilian regions. These results highlight for the
importance of conducting systematic health monitoring of these pathogens, particularly in this dolphin species, because of the zoonotic nature of Brucella infections and the potential of morbilliviruses to cause immunosuppression, predisposing infected animals to secondary infections, and epizooties with high mortality.
Keywords: Brucella. Morbillivirus. Manatees. Cetaceans. Brazil.

Ano de Publicação: 2019