Urbanization, changing forest landowner values, and restructuring forest industry are creating challenges for the active management of small parcels of forestland. Many traditional service providers are reluctant to service small acreage parcels due to economies of scale, shrinking profit margins for unprocessed stumpage, and changing landowner expectations. They do not understand traditional forestry operations and do not know where to look for service providers. A gap in our nation's forest system has emerged. A new market opportunity exists for service providers willing to work with small-scale forest landowners. In this study, over sixty forest service providers working with small acreage or amenity oriented clients were interviewed to determine how their business is structured, how they charge for the services they provide, what reactions they get from their clients, and how successful they perceive themselves to be. Informants came from a wide variety of professional backgrounds, including forestry, logging, arboriculture, landscaping, and woodworking. In addition, about 20 public-forest professionals were interviewed to determine how they and their programs are changing in response to emerging conditions. Successful service providers generally charge by some measure of time and materials rather than by commission. They exhibit a willingness to diversify their business to offer a bundle of services, and to cooperate with professionals in related industries. Value-added processing and creative marketing assist service providers in achieving a profit from small-scale tracts with traditionally low-value products. Lessons learned from these early adopters will assist other service providers interested in working with small acreage private landowners. / Master of Science

As florestas tropicais contêm mais da metade de todas as espécies terrestres existentes, mas sofrem com a crescente influência das atividades humanas. A destruição e a degradação de habitats são, atualmente, as principais ameaças à biodiversidade. Embora exista uma extensa literatura sobre extinção de espécies em paisagens antropizadas, muitos aspectos ainda foram pouco estudados. Desta forma, buscamos contribuir para o entendimento sobre: i) o atraso e as taxas de extinções locais de espécies após a perda e a fragmentação do habitat florestal; e ii) como as interações entre variáveis de fragmentação e de degradação do habitat (perda de qualidade do habitat) podem agravar a taxa de extinção local de espécies. Para responder a estas questões, amostramos grupos de aves em uma paisagem intensamente fragmentada ao norte do Estado do Mato Grosso, no Arco do Desmatamento Amazônico. Para quantificar o débito de extinção, inventariamos as espécies de papa-formigas em dez pontos de escuta, durante três dias, em 29 localidades amostrais, durante dois períodos separados por quase uma década. Avaliamos o legado do histórico de fragmentação da paisagem na extinção local de espécies por meio de um modelo que considera o tamanho do fragmento e o tempo desde o seu isolamento. Para investigar o papel das interações entre a degradação e a fragmentação de habitats na extinção de espécies, consideramos a assembleia de aves de sub-bosque, inventariadas por redes-de-neblina durante 14.400 horas em 30 localidades amostrais. Utilizamos a seleção de modelos para determinar quais interações e variáveis de degradação e de fragmentação são melhores preditoras do número de espécies, abundância e a composição da avifauna nos fragmentos. Nossos resultados revelaram que há duas etapas para a extinção de espécies: a extinção imediata e a extinção com atraso. Mesmo considerando a extinção com atraso, mais da metade das espécies desaparece em menos de duas décadas nos fragmentos, independentemente do tamanho do fragmento. Encontramos que a grande maioria das espécies nos fragmentos pequenos (<150 ha) foi extinta localmente logo após o isolamento, enquanto que nos fragmentos grandes, a perda de espécies ocorre com o tempo e as taxas de extinção local são mais elevadas. Ademais, os efeitos das interações entre as variáveis de degradação e fragmentação de habitat contribuem para a extinção local de espécies na paisagem estudada. Identificamos que o sinergismo entre o tamanho do remanescente florestal e a incidência de fogo é a principal causa da extinção de espécies nos fragmentos. No entanto, a abundância e a composição de espécies na comunidade foram, principalmente, influenciadas pelas interações aditivas entre o tamanho do fragmento e a presença de gado. Observamos também que as alterações causadas pela presença do gado nos fragmentos resultam na substituição de espécies especialistas de habitat florestal e típicas de sub-bosque por espécies que habitam o dossel, bordas e áreas perturbadas. As implicações de nossos resultados para a conservação são: o intervalo de oportunidade para mitigação dos efeitos da fragmentação e perda de habitat, sobre os papa-formigas, devido ao débito de extinção, mesmo que ainda presente, é muito curto para a implementação de ações eficazes para conservação, especialmente para os fragmentos pequenos, onde a perda da maioria das espécies ocorre imediatamente após o isolamento do fragmento. Portanto, ações de conservação deveriam otimizar seus esforços em fragmentos grandes (>150 ha), onde há maior chance de resguardar as espécies já comprometidas com a extinção. Além disso, as espécies nos fragmentos pequenos são negativamente e de forma mais intensa influenciadas pelos efeitos interativos com a incidência de fogo e penetração do gado. Concluímos que a preservação apenas dos remanescentes florestais não é suficiente para conservação da biodiversidade. Assim, as políticas públicas devem ser direcionadas à coibição de novos desmatamentos e queimadas, além do incentivo para a utilização de cercas ao redor dos remanescentes florestais em propriedades privadas / Tropical forests contain over half of all terrestrial species on Earth, but are succumbing to the growing impact of human activities. Habitat destruction and degradation are the main current threats to biodiversity. While there is an extensive literature on species extinction in human-modified landscapes, many aspects are yet to be explored. This study aims to contribute to our understanding of (i) the rates of time-lagged local extinctions of species in the aftermath of habitat loss and fragmentation; and (ii) the combined effects of habitat fragmentation and degradation (i.e. reduction in habitat quality) in aggravating rates of local extinctions. To develop this research, we sampled different functional groups of forest birds within an intensively fragmented landscape representative of the Arc of Deforestation of southern Brazilian Amazonia. To quantify the magnitude of extinction debt we inventoried antbirds at 29 forest sites during two periods, separated by nearly a decade. At each site, we carried out ten standardized point-counts over three days, which were validated with simultaneous digital recordings. We examined species extinction rates induced by historical landscape fragmentation using a model that considers forest fragment size and time since their isolation. In relation to interactions between habitat degradation and fragmentation, we considered all understorey birds inventoried by mist-nets during 14,400 hours at 30 sampling locations. We used model selection to determine which metrics and interactions of forest degradation (intensity of fires, selective logging and cattle presence within the forest remnants) and fragmentation (fragment size, amount of surrounding forest cover) best predicted the number, abundance and composition of species in the fragments. Our results revealed that there are two main stages for species extinctions: immediately after and time-lagged forest isolation. Even where there is a delay in species extinctions, over half of all species disappeared within less than two decades post-isolation, regardless of forest fragment size. We also found that the majority of species in small fragments (<150 ha) disappear immediately after isolation, whereas species losses in large fragments occur over time and they present higher local extinction rates. Moreover, interactions between habitat degradation and habitat fragmentation contributed to the local species extinctions in the studied landscape. Forest patch size operated synergistically with fire incidence as the main cause of local extinctions in fragments. However, the composition and abundance of species was influenced by the additive interactions between fragment size and cattle intrusion, which resulted in the replacement of understorey forest specialists with generalist species typically found in disturbed areas. The conservation implications of our results include: there is a narrow window of opportunity for mitigating the effects of habitat loss and fragmentation on antbirds, especially for small fragments, where most species were lost immediately after isolation. Conservation actions should be focused on large fragments (> 150 ha) where there is greater potential for retaining species committed to extinction. Also, species in small fragments were more affected by the detrimental effects of fire incidence and cattle intrusion. We therefore conclude that the preservation of remaining forest fragments in itself is not enough for forest biodiversity conservation; public policy should be directed to fire suppression and fencing to deter cattle access to remaining forest fragments within private proprieties

The present study investigates new frontiers of lidar technology knowledge assessessing of tropical forest degradation and restoration. The thesis is structured with an introductory chapter, four technical chapters, which explored technical and scientific aspects of the application of lidar technology to the evaluation of forest degradation in the Amazon and restoration of forests in the Atlantic Forest, and a final chapter with considerations and a summary of the main scientific results obtained in this thesis. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of leaf area density (LAD) proflies profiles usind airborne lidar. LAD profile is the decomposition of the leaf area index (LAI) along the vertical canopy profile and can be used to answer many ecological questions. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of LAD profiles. Chapter 3, using lidar data on aerial and portable ground platforms, in the Biological Dynamics of Forest Fragments Project (BDFFP), demonstrated in an unprecedented way the effect of forest fragmentation in the canopy structure (lidar-derived) and their relationships with the change of the tree community. In this chapter, the results showed that the lidar technology has enormous potential to monitor the impact of forest fragmentation in a high precision scale for large areas. Chapter 4, using data from several forest typologies in the Atlantic Forest biome restoration collect by a portable ground lidar system, demonstrated the potential of canopy structural attributes to distinguish different forest typologies and to estimate above ground woody dry biomass. However, the results were not positive for estimating tree community diversity (richness, Shannon index and species composition). Finally, chapter 5 demonstrated the potential of a novel lidar system on a drone platform (also known as UAV - unmanned aerial vehicle) to monitor forest restoration plantations. Lidar is revolutionizing the way we measure forest landscapes and can be an indispensable tool for the success of forest restoration projects, having the potential to support on planning, monitoring and inspection of forest restoration landscapes. In this thesis, we demonstrate several applications of remote sensing to address the context of forest restoration, and we established methodological bases for other studies to expand the use of this technology for decision making in tropical forest conservation, management and restoration. / O presente estudo investiga novas fronteiras do conhecimento da aplicação da tecnologia de sensoriamento remoto lidar à avaliação da degradação e restauração de florestas tropicais. A tese está estruturada na forma de um capítulo de introdução, quatro capítulos técnicos, que exploraram aspectos técnicos e científicos da aplicação da tecnologia lidar à avaliação da degradação de florestas na Amazônia e restauração de florestas na Mata Atlântica, e de um capítulo final com considerações gerais e uma síntese dos principais resultados científicos obtidos nesta tese. O capítulo 2, utilizando dados lidar aeroembarcados em avião, analisou uma questão técnica, sobre a influência da densidade de pulsos da nuvem lidar e da resolução de amostragem para a modelagem do perfil de densidade de áerea foliar em florestas tropicais (DAF). O perfil de DAF é a decomposição do índice de área foliar (IAF) ao longo do perfil vertical do dossel e pode ser utilizado para responder diversas questões ecológicas. Os resultados da capítulo 2 trouxeram importantes insights para a correta modelagem dos perfis de DAF. O capítulo 3, utilizando dados lidar em plataformas aeroembarcados e terrestre portátil, no Projeto Dinâmica Biologica de Fragmentos Florestais (PDBFF), demonstrou de maneira inédita o efeito da fragmentação florestal sobre a alteração da estrutura do dossel (derivados de dados lidar) e suas relações com a mudança da comunidade arbórea. Neste capítulo os resultados demonstraram que a tecnologia lidar tem enorme potencial para monitorar o impacto da fragmentação florestal para grandes áreas e em fina escala. O capítulo 4, utilizando dados de diversas tipologias florestais em restauração no bioma Mata Atlântica, a partir de um sistema lidar terrestre portátil, demonstrou a capacidade dos atributos estruturais do dossel em distinguir diferentes tipologias florestais, estimar diversidade e biomassa de madeira acima do solo. Contudo, os resultados não foram muito positivos para estimativa da diversidade da comunidade arbórea (riqueza, indice de Shannon e composição de espécies). Finalmente, o capitulo 5 demonstrou a capacidade de um sistema inovador lidar aeroembarcado em uma plataforma drone (também conhecida como VANT - veículo aéreo não tripulado) para monitorar plantios de restauração florestal. O lidar está revolucionando a maneira de mensurarmos as paisagens florestais, podendo ser uma ferramenta imprecindível para o sucesso dos projetos de restauração florestal em larga escala, tendo o potencial de auxiliar desde o planejamento ao monitoramento e fiscalização dos projetos florestais. Nesta tese, demonstramos diversas aplicações do sensoriamento remoto lidar ao contexto da restauração florestal, e estabelecemos bases metodológicas para que outros estudos expandam o uso desta tecnologia para tomada de decisão na conservação, manejo e restauração de florestas tropicias.

Tapirus terrestris (Linnaeus, 1758), o maior frugívoro do Brasil, desempenha um papel importante na dinâmica dos ambientes e é muito suscetível à perda de habitats. Devido à Floresta Estacional Semidecidual ser o ecossistema mais fragmentado e ameaçado do Domínio Florestal Atlântico do Brasil e o Pontal do Paranapanema ser igualmente constituído apenas por remanescentes florestais, as populações de antas (T. terrestris) nessa região, sentindo os efeitos dessas mudanças ambientais, podem estar reduzidas a níveis insustentáveis ao longo do tempo, e conseqüentemente, todo ecossistema pode ser prejudicado. O conhecimento da ecologia alimentar é um dos fatores mais importantes para realização de ações que visem a conservação das espécies e as interações entre plantas e animais são fundamentais para manutenção da dinâmica florestal, assim, os objetivos desse estudo foram conhecer a composição de frutos consumidos pela anta e verificar se houve variação sazonal em sua dieta e sua ação potencial como dispersor de sementes. Diante da paisagem fragmentada da região onde o estudo foi conduzido e da possibilidade dessa alteração afetar a dieta de espécies, objetivou-se verificar se a fragmentação de habitats influencia o consumo de frutos pelas antas. Para isso, foram analisadas 170 amostras fecais e dois conteúdos estomacais, coletados entre maio de 2003 e maio de 2005, no Parque Estadual Morro do Diabo (PEMD), nos fragmentos florestais da Estação Ecológica Mico-Leão-Preto e em outros remanescentes florestais da região do Pontal do Paranapanema, Estado de São Paulo. Depois de coletadas, as fezes foram lavadas, secas em estufa, as sementes foram retiradas das fezes e pesadas separadamente das partes vegetativas. Posteriormente, os frutos foram identificados por pesquisador especialista e foi montado experimento de germinação para verificar a viabilidade das sementes. Sua dieta foi composta por 65,5% de fibras e 34,5% de frutos e sementes. Comparando a composição sazonal da dieta, não houve diferença entre a massa consumida de fibras e frutos (seca: t=0.15, gl=114, p=0,88; chuvosa: t=1,431, gl=56, p=0,16). Com relação à fragmentação florestal, a massa de fibras e frutos consumidos no PEMD não apresentou diferença (t=1.54, gl=129, p=0,13); já nos fragmentos foi composta por maior massa de fibras do que sementes (t=-5.69, gl=41, p<0.001). Foi identificado o consumo de 58 tipos de frutos, pertencentes a 23 famílias vegetais. Dentre estes, 22 itens e oito famílias são registros inéditos. Os frutos mais representativos foram Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassm, Psychotria spp., Bromelia balansae (Mez, 1891), Ilex spp. e Annona cacans (Warm.). Syagrus romanzoffiana, Psychotria spp. e Bromelia balansae foram os frutos mais representativos, apresentando importância considerável nas duas estações, sendo freqüentemente consumidos no PEMD e nos fragmentos florestais. Foi estimada uma riqueza maior de frutos consumidos na estação seca e no PEMD, enquanto a estação chuvosa e os fragmentos apresentaram menores valores (seca=72,77, chuvosa=41,77; PEMD=79,8, fragmentos=33). Não houve predação de sementes durante a mastigação e para certas espécies o processo digestório não inviabilizou as sementes. Estes resultados sugerem que a espécie pode atuar como potencial dispersora ou predadora de sementes. O consumo de maior riqueza de frutos na época seca acompanhou o período com maior número de espécies frutificando na região e conseqüentemente, mais recursos alimentares disponíveis durante essa estação. Como nos remanescentes fragmentados há diminuição das interações ecológicas, levando a redução na abundância de frutos, riqueza e diversidade de espécies, menores massa de sementes e riqueza de frutos nos fragmentos pode ser uma conseqüência do isolamento de habitats. Assim, apesar de T. terrestris consumir uma grande variedade de frutos no Pontal do Paranapanema, sugerindo uma dieta rica e diversa, ao longo do tempo, a população da região pode ser afetada pela fragmentação florestal. / The lowland tapir Tapirus terrestris (Linnaeus, 1758), the largest mammalian frugivore in Brazil, plays an important role in environmental dynamics and is particularly susceptible to habitat loss. The Atlantic Plateau Forest is the most threatened ecosystem of the Brazilian Atlantic Forest Domain. In the Pontal do Paranapanema region (western São Paulo State), this system is entirely composed of remnant forest fragments. Here, the tapir population may decrease to an unsustainable size in long-term and, consequently, the whole ecosystem may become compromised. Food habits are some of the most important data needed for species conservation and to understand the plant-animal interactions necessary to maintain forest dynamics. Thus, the objectives of this study were to investigate in tapirs: fruit species composition in the diet, seasonal variation of consumed items and the animals? potential as seed dispersers. Due to the fragmented landscape in the study region and the possibility that such alteration affects the species? diet, a subsequent objective was to verify if forest fragmentation influences fruit consumption. We analyzed 170 fecal and two stomach-content samples obtained from May 2003 to May 2005. These were collected from Morro do Diabo State Park (MDSP, 36000 ha), forest fragments from the Mico-Leão-Preto Ecological Station and other fragments in the Pontal do Paranapanema region. The tapir diet was composed of 65.5% fibers and leaves and 34.5% fruits and seeds. Tapirs consumed the same amount of fibers and fruits during the wet and dry seasons (t=1.431, p=0.16; t=0.15, p=0.88, respectively). Seed and fiber weight were not significantly different from fruits weight in MDSP (t=1.54, d.f.=129, p=0.13), although in forest patches a lower amount of fruits was consumed (t=-5.69, d.f.=41, p<0.001). Fifty-eight different items from 23 Families of plants were identified ? among these, 22 fruits and eight Families were recorded for the first time in the species? diet. Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassm, Psychotria spp. and Bromelia balansae (Mez, 1891) were the most consumed fruits, important during both seasons and in both MDSP and other forest fragments. The variables associated with the higher richness of fruits consumed were in the dry season and in MDSP (relative to rainy season and other forest fragments): dry=72.77; rainy=41.77; MDSP=79.8, other fragments=33). Observations of seeds found in feces indicated that mastication rarely contributes to seed damage. Germination experiments were undertaken with both whole and damaged seeds originated from feces, several of these remained viable. Suggesting that tapirs can act as seed dispersers. Tapirs consumed the highest richness of fruits during the dry season, likely associated with higher fruit production in the habitat during these months. Our data further suggests that forest fragmentation may be associated with the lower seed mass and species richness found in the tapir diet. Despite the diversity of fruit consumed by tapirs in the Pontal do Paranapanema, the long-term population stability in this region can be affected by habitat fragmentation.

The present study investigates new frontiers of lidar technology knowledge assessessing of tropical forest degradation and restoration. The thesis is structured with an introductory chapter, four technical chapters, which explored technical and scientific aspects of the application of lidar technology to the evaluation of forest degradation in the Amazon and restoration of forests in the Atlantic Forest, and a final chapter with considerations and a summary of the main scientific results obtained in this thesis. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of leaf area density (LAD) proflies profiles usind airborne lidar. LAD profile is the decomposition of the leaf area index (LAI) along the vertical canopy profile and can be used to answer many ecological questions. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of LAD profiles. Chapter 3, using lidar data on aerial and portable ground platforms, in the Biological Dynamics of Forest Fragments Project (BDFFP), demonstrated in an unprecedented way the effect of forest fragmentation in the canopy structure (lidar-derived) and their relationships with the change of the tree community. In this chapter, the results showed that the lidar technology has enormous potential to monitor the impact of forest fragmentation in a high precision scale for large areas. Chapter 4, using data from several forest typologies in the Atlantic Forest biome restoration collect by a portable ground lidar system, demonstrated the potential of canopy structural attributes to distinguish different forest typologies and to estimate above ground woody dry biomass. However, the results were not positive for estimating tree community diversity (richness, Shannon index and species composition). Finally, chapter 5 demonstrated the potential of a novel lidar system on a drone platform (also known as UAV - unmanned aerial vehicle) to monitor forest restoration plantations. Lidar is revolutionizing the way we measure forest landscapes and can be an indispensable tool for the success of forest restoration projects, having the potential to support on planning, monitoring and inspection of forest restoration landscapes. In this thesis, we demonstrate several applications of remote sensing to address the context of forest restoration, and we established methodological bases for other studies to expand the use of this technology for decision making in tropical forest conservation, management and restoration. / O presente estudo investiga novas fronteiras do conhecimento da aplicação da tecnologia de sensoriamento remoto lidar à avaliação da degradação e restauração de florestas tropicais. A tese está estruturada na forma de um capítulo de introdução, quatro capítulos técnicos, que exploraram aspectos técnicos e científicos da aplicação da tecnologia lidar à avaliação da degradação de florestas na Amazônia e restauração de florestas na Mata Atlântica, e de um capítulo final com considerações gerais e uma síntese dos principais resultados científicos obtidos nesta tese. O capítulo 2, utilizando dados lidar aeroembarcados em avião, analisou uma questão técnica, sobre a influência da densidade de pulsos da nuvem lidar e da resolução de amostragem para a modelagem do perfil de densidade de áerea foliar em florestas tropicais (DAF). O perfil de DAF é a decomposição do índice de área foliar (IAF) ao longo do perfil vertical do dossel e pode ser utilizado para responder diversas questões ecológicas. Os resultados da capítulo 2 trouxeram importantes insights para a correta modelagem dos perfis de DAF. O capítulo 3, utilizando dados lidar em plataformas aeroembarcados e terrestre portátil, no Projeto Dinâmica Biologica de Fragmentos Florestais (PDBFF), demonstrou de maneira inédita o efeito da fragmentação florestal sobre a alteração da estrutura do dossel (derivados de dados lidar) e suas relações com a mudança da comunidade arbórea. Neste capítulo os resultados demonstraram que a tecnologia lidar tem enorme potencial para monitorar o impacto da fragmentação florestal para grandes áreas e em fina escala. O capítulo 4, utilizando dados de diversas tipologias florestais em restauração no bioma Mata Atlântica, a partir de um sistema lidar terrestre portátil, demonstrou a capacidade dos atributos estruturais do dossel em distinguir diferentes tipologias florestais, estimar diversidade e biomassa de madeira acima do solo. Contudo, os resultados não foram muito positivos para estimativa da diversidade da comunidade arbórea (riqueza, indice de Shannon e composição de espécies). Finalmente, o capitulo 5 demonstrou a capacidade de um sistema inovador lidar aeroembarcado em uma plataforma drone (também conhecida como VANT - veículo aéreo não tripulado) para monitorar plantios de restauração florestal. O lidar está revolucionando a maneira de mensurarmos as paisagens florestais, podendo ser uma ferramenta imprecindível para o sucesso dos projetos de restauração florestal em larga escala, tendo o potencial de auxiliar desde o planejamento ao monitoramento e fiscalização dos projetos florestais. Nesta tese, demonstramos diversas aplicações do sensoriamento remoto lidar ao contexto da restauração florestal, e estabelecemos bases metodológicas para que outros estudos expandam o uso desta tecnologia para tomada de decisão na conservação, manejo e restauração de florestas tropicias.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:13:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRISTINAALMEIDA.pdf: 863812 bytes, checksum: f9d846d4186891d4a628ae7da91ab1cf (MD5) Previous issue date: 2008-02-15 / The fragmentation of habitats figures into the most serious threats to the conservation of ecosystems nowadays. As a direct result of the human action, the fragmentation of the natural environment produces different environments that modify the dynamic of ecological relations among fauna, flora and the abiotic system. The rupture of a landscape unit generates smaller patches that present a dynamic that is different from the existing original environment. The isolation of the fragments has a negative effect on the species that causes the decrease on the immigration or recolonization. The connectivity among fragments through ecological corridors is an important alternative to the habitat conservation. This way, the management of landscape fragmentation is a challenge on the implantation of programs that target the treat and maintenance of the remaining natural ecosystems. The goal of the present work is to analyse the spatial structure of the forest fragments spread throughout the Campos Gerais National Park – PR, with strategic function for the preservation programs of Mixed Ombrofila Forest in the State of Parana. The software Spring (version 4.2) was used on the map that illustrates the use of land and the distribution of fragments, and the Fragstats software was used to generate metrics to analyses those fragments relations. It was verified that 55,9% of the Park is covered by forest vegetation, distributed among 302 fragments. The major fragment (font-area) concentrates 78,0% of the total forested area. Small fragments perform the most part of landscape, but their total area represents a low contribution on the forest class. The font-area presented high rate of shape and low rate of isolation. On the others fragments, the usual rank of isolation was low to medium. The analysis of the spatial distribution of fragments indicated that they rise in some areas due both to the antropic action as to the dynamic of occupation of the vegetation on litolic soils of the Devonian Cuesta. The results presented will provide evidence for future studies on the management of the antropic fragmentation of this area. / A fragmentação dos hábitats figura entre as mais graves ameaças à conservação dos ecossistemas na atualidade. Como resultado direto da ação humana, a fragmentação dos ambientes naturais produz alterações ambientais que modificam a dinâmica e as relações ecológicas entre populações da fauna, flora e o meio abiótico. A ruptura de uma unidade da paisagem faz surgir parcelas menores que apresentam dinâmica diferente da existente no ambiente original. Os fragmentos tornam-se áreas desconectadas do funcionamento biológico da paisagem florestal. O isolamento dos fragmentos tem efeito negativo sobre a riqueza de espécies, diminuindo a taxa de imigração ou recolonização. A conectividade entre fragmentos por meio de corredores biológicos é uma importante alternativa na conservação dos ambientes. Neste sentido, a gestão das paisagens florestais fragmentadas é um grande desafio na implantação de programas que visam o manejo e a manutenção dos ecossistemas naturais remanescentes. O presente trabalho teve como objetivo analisar a estrutura espacial dos fragmentos florestais distribuídos na área do Parque Nacional dos Campos Gerais, PR, Unidade de Conservação com função estratégica para os programas de preservação da Floresta Ombrófila Mista no estado do Paraná. Utilizou-se o software Spring, versão 4.2, para elaboração do mapa de uso da terra e distribuição dos fragmentos, e o software Fragstats para gerar métricas de análise das relações entre estes fragmentos. Verificou-se que 55,9% do Parque é coberto por vegetação florestal, distribuída por 302 fragmentos. O maior fragmento (área-fonte) concentra 78,0% da área total florestada. Os fragmentos florestais pequenos são maioria na paisagem, mas a soma das áreas desses fragmentos tem baixa contribuição na classe floresta. A áreafonte apresentou elevado índice de forma e baixo grau de isolamento. Para os demais fragmentos, o grau de isolamento foi, no geral, de baixo a médio. A análise da distribuição espacial dos fragmentos indicou que estes ocorrem em algumas áreas em função da ação antrópica e, em outras, pela dinâmica de ocupação da vegetação vinculada ao solo de natureza litólica da Escarpa Devoniana. Os resultados obtidos fornecem subsídios para estudos futuros sobre o manejo dos fragmentos de origem antrópica existentes na área.

O cenário atual do estado de São Paulo reflete o cenário de degradação observado na Floresta Atlântica do país, onde os remanescentes florestais estão muito fragmentados, degradados e imersos em uma paisagem agrícola, dominada predominantemente por matrizes de cana de açúcar e pastagens. Neste contexto, objetivamos investigar se a regeneração natural da borda de fragmentos florestais tem características distintas nessas duas matrizes agrícolas dominantes. Nossa hipótese foi que de a regeneração natural em fragmentos inseridos em matrizes de cana de açúcar e pastagem são distintas, porque essas matrizes definem diferentes trajetórias de degradação sobre a flora de fragmentos naturais. Este trabalho foi desenvolvido na bacia do rio Corumbataí, onde indivíduos de espécies arbustivo e arbóreas do estrato regenerante (mínimo de 30cm de altura até 15 cm de perímetro à altura do peito) foram amostrados em 60 transectos de 30x2m (subdivididos em transectos contíguos de 10x2m) sistematicamente distribuídas a partir da borda de 12 fragmentos selecionados na bacia. Primeiramente, foi feita uma caracterização florística geral da regeneração natural das bordas de fragmentos florestais inseridos nas duas matrizes agrícolas. Posteriormente, foram utilizadas as variáveis número de indivíduos.hectare-1 (RN_HA) e número de espécies/m2 (NESP_M2) e diversidade florística (ISHANNON) para analisar as diferenças da estrutura e composição da regeneração natural nas duas matrizes. Essas mesmas variáveis foram utilizadas para analisar estatisticamente o efeito de indicadores de conservação dos fragmentos, como entrada de gado, presença de eucaliptos no dossel e abundância de gramíneas e lianas, sobre a regeneração natural. A similaridade florística entre remanescentes das paisagens foi calculada através do Índice de Similaridade de Jaccard. Em todos os transectos, foram amostrados 5886 regenerantes, divididos em 58 famílias, 220 espécies e 18 morfoespécies. O índice de Jaccard mostrou que houve similaridade florística (45%) entre os regenerantes dos fragmentos da matriz de pastagem e cana de açúcar. Nos fragmentos inseridos na matriz de pastagem, a entrada de gado foi o indicador de conservação de fragmentos que apresentou maior interferência sobre a regeneração natural, diminuindo tanto o número de indivíduos por unidade de área quanto a diversidade florística. Para a paisagem de cana, a fonte de variação que mais interferiu na estrutura da regeneração foi a presença de eucaliptos no dossel, que aumentou o número de indivíduos por unidade de área. A abundância de gramíneas e lianas e a presença de epífitas não apresentaram influência sobre a regeneração quando analisados tipo de matriz ou tamanho do fragmento. Entre os sub-transectos contíguos de 10m, não houve variação na estrutura e composição da regeneração natural, indicando que nesta profundidade de borda a vegetação regenerante é homogênea quanto à florística, diversidade e classificação sucessional. Os resultados indicam que, mesmo inseridos em paisagens agrícolas profundamente antropizadas, os remanescentes florestais ainda detém elevada diversidade florística. A regeneração natural mostrou-se um bom indicador de qualidade atual e futura dos remanescentes florestais, e demonstrou, juntamente com os indicadores de conservação, que os fragmentos são passíveis de manejo, o que poderá potencializar o papel de conservação da biodiversidade exercido pela regeneração natural. / At São Paulo state, Brazil, the scenario of the Atlantic Forest reflects the scenario of degradation of the biome in the country, where forest remnants are embedded in an agricultural landscape, dominated by sugar cane fields and pasture fields. In this context, we aimed to investigate if natural forest regeneration responds differently to each agricultural matrix. Our hypothesis was that forest regeneration composition in remnants surrounded by sugar cane fields is different of forest regeneration composition in remnants surrounded by pasture fields, because these agricultural matrices impact differently forest biota. The present research was developed in Corumbataí river basin, in the countryside of São Paulo state. Shrub and tree individuals, from regeneration layer, were sampled in 60 plots 30x2 meters long (subdivided in plots 10x2 meters long) systematically distributed on the edges of 12 fragments. Firstly, we characterized the natural regeneration of the edges of forest remnants embedded in agricultural landscapes. Then we used the variables number of individuals.ha-1 (RN_HA), number of species/m2 (NESP_M2) and floristic diversity (ISHANNON) to analyze the differences in structure and composition of forest natural regeneration between sugar cane fields and pasture fields. These variables were used to analyze the statistical effects of conservation indicators, such as cattle entrance on forest remnants, abundance of woody-vines and grasses, and presence of eucalyptus trees on forest canopy, on natural regeneration. Floristic similarity between forest remnants was assessed by Jaccard Similarity Index. 5886 saplings were sampled among the 60 plots, divided in 57 families, 214 species and 31 morphospecies. Jaccard index indicated floristic similarity (45%) among the fragments inserted in sugar cane field and pasture field. Among the fragments inserted in pasture field, cattle entrance was the conservation indicator with the strongest interference over natural regeneration, decreasing both the number of plants per area and the floristic diversity. At sugar cane landscape, presence of eucalyptus on forest canopy increased the number of individuals per area. Grass and woody-vines abundance and presence of epiphytes were not significant for any variable, when analyzed with matrix type or fragment size. Among the subplots of 10m long, there was no variation of structure and composition of natural regeneration, what indicates that, in relation to floristic, diversity and sucessional classification, the regenerant vegetation is homogeneous in the first 30 meters of the edge. The results indicate that, even embedded in anthropogenic agricultural landscapes, the remnants studied still retain high floristic diversity. Natural regeneration has shown to be a good indicator of actual and future quality of forest remnants, and, together with conservation indicators, demonstrated that the fragments studied are subject to management actions, which may improve the role of biodiversity conservancy developed by natural regeneration

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:01:01Z : No. of bitstreams: 1 bispo_aa_dr_sjrp.pdf: 1875837 bytes, checksum: 6139dc36c7ba0eb1ab24a12c0fbae7ad (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A fragmentação florestal é uma das principais ameaças a diversidade de aves sendo responsável por grande parte das extinções de espécies em florestas tropicais. Os efeitos da fragmentação florestal sobre a diversidade de espécies em remanescentes devem ser analisados em diferentes escalas com a finalidade de uma melhor interpretação de suas conseqüências sobre cada espécie ou grupo de espécies. Desta forma, este estudo procurou responder três perguntas que geraram as hipóteses de trabalho desenvolvidas em cada capítulo. 1) Quais espécies ocorrem na região noroeste do estado de São Paulo? 2) Como a paisagem do entorno dos remanescentes florestais influencia a riqueza e os grupos funcionais de aves? 3) Na escala do fragmento, como as variáveis ambientais influenciam a riqueza de espécies e a distribuição dos grupos funcionais nos remanescentes florestais? As respostas dessas perguntas seguem um gradiente de relação, de um fator regional até o local. Foram registradas 328 espécies para a região. As origens dos registros permitiram supor que os exclusivamente históricos foram de espécies que não ocorram mais localmente. Essas espécies apresentaram uma forte relação com as categorias propostas, sendo que 75% delas possuem algum tipo de dependência com o ambiente florestal, 63% estão categorizadas como ameaçadas de extinção para o estado de São Paulo e 34% pertencem a algum centro de endemismo. Na escala da paisagem, a distância adotada como paisagem de entorno e os requerimentos ecológicos de cada grupo funcional são responsáveis pelas relações com os componentes da paisagem. Na escala do fragmento, as similaridades entre os remanescentes florestais de acordo com as variáveis estruturais e os grupos funcionais nem sempre foram concordantes. As relações positivas entre o tamanho de área e porcentagem de área nuclear com a riqueza... / Forest fragmentation is one of the major threats to bird diversity and is responsible for most of the extinctions of species in tropical forests. The effects of forest fragmentation on the species diversity in forest remnants should be analyzed at different scales in order to a better interpretation of the consequences for each species or species groups. The presented thesis was therefore structured in three chapters that address questions which reflect these differente scales 1) Which species occur in the northwestern region of the state of São Paulo? 2) How influences the landscapes the species richness and the functional groups of birds? 3) How are species richness and distribution of functional groups in forest remnants influenced by environmental variables on the patch scale? The answers to these questions follow a gradient, of a regional to a local scale. The records of our assessment and former studies, performed in this region, include 328 species for the northwestern region, but show discrepancies in species composition between the former and the present status. Some species have thus apparently vanished regionally. We structured the records in three categories representing forest dependence, threat status, and endemism. The species that have regionally vanished show a strong relationship with the categories: 75% depend somehow on the forest habitat, 63% are categorized as endangered in the state of São Paulo, and 34% are endemic to four endemism centers. At the landscape scale, the surrounding landscape and the ecological requirements of each functional group describe the relations of bird functional groups and bird species richness to the components of the landscape. On patch scale the multivariate analysis showed that the similarities between remnants according structural variable and functional groups, sometimes disagree. The positive relationship... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Filostomídeos frugívoros são considerados elementos-chave na conservação e restauração florestal dado à sua representatividade numérica (espécies e indivíduos), alto potencial de deslocamento e eficiência na dispersão de sementes. Técnicas que potencializem esse papel ecológico podem ter grande aplicação na recuperação de hábitats degradados, comuns à Mata Atlântica brasileira. Estudos com óleos essenciais isolados de frutos quiropterocóricos maduros sugeriram que eles podem ser utilizados para atrair e capturar morcegos frugívoros no interior de áreas florestais. Assim, a presente tese foi desenvolvida para fundamentar o caráter prático-funcional desta nova ferramenta, na medida em que se propôs a investigar os movimentos e o uso do hábitat fragmentado por espécies frugívoras, bem como as suas respostas a atrativos odoríferos instalados na matriz agropecuária de uma paisagem intensamente fragmentada no sul do Brasil (municípios de Fênix e São Pedro do Ivaí, estado do Paraná). Seus resultados indicaram uma atração altamente significativa dos morcegos aos óleos, um elevado potencial de dispersão de um grande número e diversidade de propágulos, e a possibilidade de manter os indivíduos por algum tempo sobrevoando pontos específicos da matriz, o que incrementaria, sobremaneira, a chuva-de-sementes no local. Os métodos de marcação/recaptura e radiotelemetria demonstraram existir uma alta mobilidade de Artibeus lituratus (Olfers, 1818) e Carollia perspicillata (Linnaeus, 1758), morcegos frugívoros mais comuns na região, dentro e entre os remanescentes florestais, com a utilização conjunta de diferentes elementos da paisagem (fragmentos, matriz agropecuária, pomares, rios, etc.). A matriz agropecuária da região parece não inibir os deslocamentos das espécies, padrão este relevante para o processo de dispersão de sementes e para a eficácia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Frugivorous phyllostomids are considered key elements to forest conservation and restoration due to their representative number (species and individuals), high mobility, and efficiency as seed dispersers. Techniques to improve this ecological role can find great application in the recovery of degraded habitats, usually found in the Brazilian Atlantic Forest. Previous tests with essential oils from ripe chiropterochoric fruits suggested they can be used to attract and capture fruit-eating bats inside forest remnants. The present thesis was conducted to provide the basis to functional and practical characteristics of this new tool. Thus, we investigated the movements and use of a fragmented habitat by frugivorous species, as well as bats' response to odor attractives installed in the agropecuary matrix of an extremely fragmented field at South Brazil (city of Fênix and São Pedro do Ivaí, State of Paraná). The results indicate a significant bat attraction to the essential oils, a great potential for dispersion of a large number and diversified seeds, the possibility of keeping bats flying for some time over specific locations of the matrix, which can increase significantly seeds dispersion in specific spots. By using mark/recapture and radiotelemetry techniques we observed high mobility of Artibeus lituratus (Olfers, 1818) and Carollia perspicillata (Linnaeus, 1758), the most common frugivorous bats in the study region , inside and between forests remnants with the combined use of different habitat attributes (fragments, agropecuary matrix, orchards, rivers, etc.). So, the regional agropecuary matrix does not seem to inhibit the movement of the species, which is an important behavior for seed dispersal and for the efficacy of the tool used for restoration of degraded areas. / Orientador: Ariovaldo Pereira da Cruz Neto / Coorientador: Sandra Bos Mikich / Banca: Wagner Andre Pedro / Banca: Eleonora Trajano / Banca: Marco Aurélio Ribeiro de Mello / Banca: Mauro Galetti Rodrigues / Doutor

Avoiding the negative effects of habitat fragmentation on biodiversity is especially challenging when also the management institutions are spatially and administratively distributed. This doctoral thesis introduces five case studies that investigate ecological, social and social-ecological relations in fragmented landscapes. I present new approaches in which research and governance can detect and manage mismatches between landscape ecology and planning. The case studies include urban and forested landscapes where an intense land-use is limiting the connectivity, i.e., the potential for many species to disperse between the remaining patches of habitat. Graph-theoretic (network) models are applied to map connectivity patterns and to estimate the outcome for dispersing species at the patch level and for the whole study system. In particular, the network models are applied to evaluate the spatial complexity and the potential mismatches between ecological connectivity and geographically distributed management institutions like protected areas and municipalities. Interviews with municipal ecologists complement the spatial analysis; revealing some problems and ways forward regarding the communication and integration of ecological knowledge within local spatial-planning agencies. The results also show that network models are useful to identify and communicate critical ecological and social-ecological patterns that call for management attention. I suggest some developments of network models as to include interactions between species and across governance levels. Finally, I conclude that more effort is needed for network models to materialize into ecological learning and transformation in management processes. / <p>At the time of the doctoral defence the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 1: Manuscript. Paper 2: Manuscript.</p>