Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-06T13:03:14Z No. of bitstreams: 1 Raphael Jorge de A G Vieira.pdf: 2016948 bytes, checksum: 88dd34cb388d2c76baac7c2f60ed435c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T13:03:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raphael Jorge de A G Vieira.pdf: 2016948 bytes, checksum: 88dd34cb388d2c76baac7c2f60ed435c (MD5) Previous issue date: 2012-08-21 / Many factors may influence the development and perpetuation of an ecosystem, among them we can mention how the allocation of resources in made and the spatial heterogeneity . With a better understanding of patterns such as species-area relationship and distribution of abundance in a model where species interact in environments with spatial structure, we can get a deeper understanding of the processes occurring in an ecosystem. In this work, our main objective was to study the effect of fragmentation on these habitats and its influence on the patterns outlined above. In the model species interact in a two-dimensional lattice. The distribution of species is taken at random on the lattice sites. After the selection of a given site, we identify the four nearest neighbors, in order that the population of this site reproduces and occupies a place not inhabited with certain probability, that will depend on the distribution of resources in that area and how species use these resources. When we extend this model for fragmented habitats, a proportion of 5%, 15%, 25% and 35% of the sites were established as unavailable for the occupation of the species. The results show that the species-area relationship presents a power-law regime for small areas and another for large areas, and that for small and intermediate heterogeneities the powerlaw exponent grows, decreasing to very high heterogeneities. We also observed that the exponent for large areas is always bigger than the are for small areas and that the slope of the line grows as the area is more fragmented. We also observed a unimodal relationship between diversity and heterogeneity, result in agreement with those found in the literature. / Muitos fatores podem influenciar na perpetuação e desenvolvimento de um ecossistema, entre eles podemos citar a forma como é feita a alocação dos recursos e a heterogeneidade espacial. Com o melhor entendimento desses padrões como a relação espécie-área e a distribuição de abundância em um modelo onde as espécies interagem em ambientes com estrutura espacial, podemos obter um entendimento mais profundo dos processos que ocorrem em um ecossistema. Neste trabalho nosso principal objetivo foi estudar o efeito da fragmentação sobre esses habitats e a influência sobre os padrões citados acima. No modelo as espécies interagem em uma rede bidimensional. A distribuição das espécies é feita de forma aleatória sobre os sítios da rede. Após o sorteio de um dado sítio, identificamos os quatro vizinhos mais próximos, com o intuito de que a população daquele sítio se reproduza e ocupe um sítio não habitado com certa probabilidade, que irá depender da distribuição dos recursos naquela área e da forma como as espécies utilizam esse recurso. Quando estendemos esse modelo para habitats fragmentados, uma proporção de 5% , 15%, 25% e 35% dos sítios foi estabelecida como não disponível para a ocupação das espécies. Os resultados obtidos nos mostram que a relação espécie-área apresenta um regime em lei de potência para áreas pequenas e outro para áreas grandes, e que para heterogeneidades pequenas e intermediárias o expoente da lei de potência cresce , decrescendo para heterogeneidades muito altas. Também observamos que o expoente para áreas grandes é sempre maior que para áreas pequenas e que a inclinação da reta cresce à medida que a área é mais fragmentada. Também verificamos uma relação unimodal entre a diversidade e heterogeneidade, resultado compatível com os encontrados na literatura.

A exploração de impacto reduzido (EIR) é um método florestal conhecido por ter suas atividades fundamentadas em maior planejamento e colheitas controladas de madeira para garantir maior potencial de recuperação em florestas exploradas, sendo um critério essencial para o desenvolvimento sustentável. No entanto, a extração ilegal de madeira e outras práticas insustentáveis de manejo na Amazônia brasileira continuam aumentando em regiões tropicais e são responsáveis pela diminuição da disponibilidade de madeira, criando uma luta cada vez maior para garantir um rendimento sucessivo de espécies exploradas em ciclos de corte consecutivos. Para superar esse problema, investigamos o padrão de crescimento e o valor das espécies florestais manejadas, a fim de dar subsídio à futuras adequações na legislação aplicada ao manejo e garantir a sustentabilidade florestal. Além disso, buscamos conhecer quais fatores bióticos e abióticos podem influenciar o crescimento, mortalidade e recrutamento da floresta após a exploração, a fim de propor tratamentos silviculturais que acelerem a recuperação dessa floresta para o próximo ciclo de corte. Determinamos também as curvas de crescimento das espécies madeireiras e sua valorização econômica com o passar dos anos, bem como analisamos se a gestão adotada atualmente garante a sustentabilidade florestal no futuro. Essa pesquisa ocorreu na Amazônia Oriental, no Brasil, em uma floresta que foi explorada por EIR e EC. A tese consiste em cinco capítulos: a introdução geral, três capítulos de pesquisa e uma síntese com considerações finais dos estudos. No segundo capítulo, os resultados afirmaram que o crescimento da floresta é maior após o uso da EIR, porém fatores de condição das árvores e vizinhança também podem influenciar o crescimento da floresta e de grupos funcionais. Dessa forma, o aumento da quantidade de lianas, danos na copa e competição unilateral por área basal teve efeito negativo no crescimento florestal. Além disso, o aumento do nível de luz e competição multilateral por densidade pode aumentar as taxas de crescimento das árvores. Os fatores de condição das árvores e vizinhança afetam de maneira diferente os grupos funcionais. Descobrimos também que houve aumento significativo das taxas de crescimento após a colheita florestal, mostrando que as espécies aproveitam o ambiente com muita luz para crescer. No terceiro capítulo, os resultados afirmam que as técnicas de exploração florestal influenciam a mortalidade das árvores, sendo a exploração convencional responsável por maior probabilidade de mortalidade após a colheita florestal; as árvores com nível alto de lianas têm maior probabilidade de mortalidade; as árvores com danos na copa têm maior chance de mortalidade; as maiores árvores (DAP maior) são mais suscetíveis à mortalidade. No quarto capítulo, foi observado que o incremento em diâmetro e área basal, para a maioria das espécies, aumenta com o uso de técnicas de baixo impacto na exploração. As espécies têm diminuição do incremento em diâmetro devido a influência de El Niño. O crescimento de espécies como Dipteryx odorata (Aubl.) Willd., Manilkara bidentata (A.DC.) A.Chev., Manilkara elata (Allemão ex Miq.) Monach. e Handroanthus serratifilius (Vahl) S.Grose é muito lento e a alta intensidade de corte na exploração pode diminuir ainda mais a velocidade de crescimento e recuperação dessas espécies. As menores árvores apresentaram menor crescimento e as maiores árvores apresentaram oscilação das taxas de crescimento logo após a exploração. As espécies madeireiras mais valorizadas são as madeiras nobres de alta densidade, porém como elas não têm a sustentabilidade garantida pelas atividades de exploração, com o passar do tempo são substituídas por espécies de baixa densidade. Esse estudo apresenta a interface entre a ciência do manejo, silvicultura de espécies tropicais e sua prática. Dessa forma, auxilia no aperfeiçoamento das leis e normas que regem o manejo e no desenvolvimento de tratamentos silviculturais específicos em florestas tropicais. Nossos resultados mostram como é possível melhorar as técnicas de exploração de madeira, diminuir a competição, os danos florestais e otimizar a recuperação florestal visando alcançar, num futuro próximo, o manejo florestal sustentável. Esse estudo pode ser utilizado como subsídio à silvicultura de espécies e ações de manejo em diferentes ecossistemas florestais por profissionais do manejo, tomadores de decisão e cientistas, para que a ciência e o setor produtivo possam avançar. / Reduced impact logging (RIL) is a well known forestry method that requires extensive planning and controlled timber harvesting to ensure a greater recovery potential for exploited forests, an essential criteria for sustainable development. However, in the Brazilian Amazon, illegal logging and other unsustainable forest management practices continue to increase in tropical regions and are responsible for decreasing the availability of timber, creating an ever-increasing struggle to guarantee successive yields of timber species in consecutive cutting cycles. To overcome this problem, we investigated the growth pattern and value of managed forest timber species to support future legislation amendments applied to the management and guarantee of forest sustainability in Amazonian Brazil. We examined biotic and abiotic factors that may influence forest growth, mortality, and recruitment after exploration, which gave indication to potential silvicultural treatments that can accelerate forest recovery in succeeding cutting cycles. We also determined timber species growth curves and estimated their financial increase potential overtime as well as analyze whether the management practices currently adopted guarantees forest sustainability in the future. This research took place in Eastern Amazonia, Brazil in a forest that had been harvested using RIL and CL (Conventional logging) techniques. This thesis consists of five chapters: the general introduction, three research chapters and a concluding chapter synthsizing the major findings from the study. In the second chapter, results confirm forest growth to be higher after implementing RIL, but factors related to tree and neighborhood condition can influence forest growth and functional groups. Thus, an increased amount of vines, crown damage and unilateral competition by basal area had a negative effect on forest growth. In addition, increasing light levels and multilateral competition may increase rates of tree growth. Furthermore, factors of tree condition and neighborhood seemed to affect the functional groups differently. We also found there was a significant increase in growth rates after harvesting, indicating that species take advantage of the greater availability of light within their environment. In the third chapter, the results affirm that the techniques of forest logging influence the mortality of the trees, being the conventional exploitation responsible for a greater probability of mortality after the forest harvest; trees with high lianas have greater likelihood of mortality; trees with crown damage have higher chance of mortality; the largest trees (DBH larger) are more susceptible to mortality. In the fourth chapter, it was observed that most species diameter and basal areas increased with the use of low impact logging techniques. Decreased in species diameter was mainly attributed to the influence of El Niño events. The growth of species such as Dipteryx odorata (Aubl.) Willd., Manilkara bidentata (A.DC.) A.Chev., Manilkara elata (Allemão ex Miq.) Monach. and Handroanthus serratifilius (Vahl) S.Grose are generally very slow growing and high intensity logging may the rate of growth and recovery of these species even more. The smallest trees recorded presented lower rates of growth compared to larger trees which presented an growth rates that oscillated soon after exploitation. The most valued timber species are those of high density, but as they do not have the sustainability guaranteed by exploration activities, over time they are replaced by low density species. This study presents an interface between the science of forest management, forestry of tropical species and its practice. Therefore, it helps to improve the laws and regulations governing the management and development of specific silvicultural treatments in tropical forests. Our findings show how it is possible to improve logging techniques, reduce competition and forest damage and optimize forest recovery in order to achieve sustainable forest management in the near future. This study can be used as a subsidy to the forestry of species and management actions in different forest ecosystems by management professionals, decision makers and scientists, so that science and the productive sector can move forward.