Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-16T12:31:19Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7204871 bytes, checksum: 10c098262b18169ac93a5c22285b3cd9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T12:31:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 7204871 bytes, checksum: 10c098262b18169ac93a5c22285b3cd9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mesmo com a proibição do uso do fogo, as ocorrências de queimadas e incêndios flo- restais têm sido frequentes na área de domínio da Mata Atlântica brasileira. Por outro lado, após vários ciclos de exploração tem-se observado a regeneração natural em al- guns locais desse bioma, processo que está associado ao êxodo rural e descapitalização do produtor. A condução da regeneração natural, apesar do potencial para recuperação florestal e de ser permitida por lei, tem sido pouco estudada em áreas do domínio Mata Atlântica. Da mesma forma, o efeito do fogo nesse processo necessita de mais pesqui- sas. O objetivo geral deste estudo foi relacionar queimadas e incêndios florestais com a dinâmica florestal em uma área inserida no domínio Mata Atlântica. Também foram objetivos deste estudo: identificar remotamente padrões de ocorrência de regeneração natural, desmatamento e queimadas/incêndios florestais; modelar a dinâmica florestal; avaliar o desempenho de índices espectrais na detecção de cicatrizes de queimadas e validar focos de calor do Banco de Dados de Queimadas do Instituto Nacional de Pes- quisas Espaciais. A área de estudo está localizada entre os estados do Rio de Janeiro (parte dos municípios de Rio das Flores, Valença e Vassouras) e Minas Gerais (parte dos municípios de Rio Preto, Santa Bárbara do Monte Verde e Belmiro Braga). Para análise da dinâmica florestal foram utilizadas informações extraídas da carta topográfica 1:50.000 referente ao ano de 1966 e dos sensores TM/Landsat 5 para 1985 e OLI/Landsat 8 para 2016. A partir desses dados foram determinadas matrizes de transi- ção de estados e a contribuição de fatores topográficos, ambientais e antrópicos, avalia- da por meio de pesos de evidências, nos processos de regeneração natural e desmata- mento. Essas informações foram utilizadas para a modelagem espacial e prognose da dinâmica florestal para o ano de 2066, utilizando o software Dinamica-EGO. Foram levantadas as ocorrências de focos de calor de 1998 a 2016 e, nesse período, buscou-se o ano com maior disponibilidade de imagens de sensores orbitais da série Landsat, para realizar uma validação das detecções. A partir das imagens selecionadas foram calcula- dos diferentes índices espectrais a fim de identificar cicatrizes de queimadas. A área queimada também foi relacionada com variáveis ambientais e antrópicas por meio dos pesos de evidência. Os resultados demonstram a capacidade de resiliência da Mata Atlântica na área estudada. Detectou-se, por exemplo, um acréscimo médio 0,44% ha.ano -1 na cobertura florestal entre 1966 e 2016, totalizando 11.058 ha de regeneração. No entanto, também observou-se desmatamento (1.780 ha) e, a partir de 1998, registros de queimadas/incêndios florestais. As áreas em regeneração relacionaram-se principal- mente à proximidade dos fragmentos remanescentes e às porções da paisagem que rece- bem menor quantidade de radiação solar global. A proximidade de áreas urbanas, estra- das e rodovias, por outro lado, prejudicou a regeneração e favoreceu o desmatamento e a ocorrência de queimadas/incêndios. Os índices espectrais Normalized Burn Ratio e Char Soil Index foram os mais indicados para a identificação das cicatrizes de queima- das. Essas cicatrizes, além de estarem próximas às áreas urbanas, ocorrem preferencial- mente onde há maior exposição solar. Foi observado, dessa forma, um comportamento inverso ao do processo de regeneração natural, o que sugere haver influência negativa das queimadas e incêndios no processo de regeneração natural. Mantidas as tendências observadas para regeneração natural e desmatamento, a área estudada terá 24,57% de cobertura florestal no ano de 2066, o que representa um acréscimo de 9.262 ha em relação ao ano de 2016 e 16.779 ha em relação à paisagem de 1966. / The occurrence of burns and forest fires has been frenquent in the domain of the Brazi- lian Atlantic Rainforest, even with the prohibition of the use of fire in this biome. On the other hand, after several cycles of exploration, it was observed the natural regenera- tion in some places, this process being associated with the rural exodus and the decapi- talization of the farmers. Besides its potential for the forest recovery and being allowed by law the conduction of the natural regeneration has been poorly studied in areas of the Atlantic Rainforest domain. Similarly, the effect of fire in this process needs more rese- archs. The general objective of this study was to relate burns and forest fires with the forest dynamics in an area inserted in the Atlantic Rainforest. Also were objectives of this study: to identify patterns of ocurrence of natural regeneration, deforestation and burns/forest fires; to model the forest dynamics; to evaluate the performance of spectral indexes in the detection of burn scars and to validate heat foci from the Burns Database of the National Institute of Spatial Research. The study site is located between the States of Rio de Janeiro (Rio das Flores and Valença counties) and Minas Gerais (Rio Preto, Santa Bárbara do Monte Verde and Belmiro Braga counties). For the analysis of the forest dynamics, information extracted from 1:50,000 topographic chart for the year of 1966 and from the sensors TM/Landsat5 for the year of 1985 and OLI/Landsat8 for the year of 2016 were used. From these data, state transition matrices were determined and the contribution of topographic, environmental and anthropic variables in the processes of natural regeneration and deforestation was evaluated with evidence weights. These information were used for the spatial modeling and the prognosis of forest dynamics for the year of 2066 using the DINAMICA EGO software. Also were raised the ocurrencies of heat foci of 1998 and 2016. In this period, it was searched the year with the highest disponibility of orbital images from Landsat series to make a validation of the detection. The burnt area also was related to environmental and anthropic variables through evi- dence weights. The results demonstrate the capacity of resilience of the Atlantic Rainfo- rest in the studied site. However, also there was deforestation and records of forest fires in the evaluated period. The areas in regeneration were related, mainly, to the remaining fragments and with portions of the landscape that receives less quantity of global solar radiation. The proximity with urban areas, roads and highways, on the other hand, spoi- led the regeneration and favored the deforestation and the ocurrence of burns. The spectral index Normalized Burn Ratio and Char Soil Index were the most indicated for the identification of burn scars. These scars are preferentially where there is greater exposu- re to the sun besides being close to urban areas. It was observed, in this way, a behavior inverse to that of the natural regeneration, wich suggests negative influence of burns and fires in the process of natural regeneration. Maintaining the observed trends for natural regeneration and deforestation, a studied area had 24.57% of forest cover in the year 2066, which represents an increase of 9,262 ha in relation to the year 2016 and 16,779 ha in relation to the landscape of 1966.

As características da regeneração natural no sub-bosque de comunidades florestais em processo de restauração expressam os principais indicadores de sucesso dos projetos de restauração ecológica, sendo que a ausência ou a baixa qualidade de regeneração natural são os principais gargalos para a perpetuação de projetos inseridos em paisagens muito fragmentadas. No entanto, condições adversas de micro-sítio de regeneração sob plantios de restauração podem restringir a colonização do sub-bosque por espécies nativas, comprometendo a sua perpetuação no tempo. O objetivo desse estudo foi avaliar se, e como, as condições físico-químicas do micro-sítio de regeneração, no sub-bosque de áreas em processo de restauração com diferentes idades, podem limitar o estabelecimento de espécies arbóreas nativas, restringindo assim, a restauração da dinâmica florestal. O estudo foi desenvolvido em três áreas em processo de restauração com diferentes idades (10, 22 e 55 anos), implantadas via reflorestamentos de alta diversidade. Foi realizada a caracterização físico-química do micro-sitio de regeneração das áreas de estudo, avaliando-se o grau de compactação, porosidade, umidade, conteúdo de matéria orgânica e nutrientes e granulometria do solo, bem como a massa seca de serapilheira, e a cobertura do dossel. Em cada área de estudo, foram alocados 10 blocos experimentais, cada um constituído por 4 parcelas de 1 m x 1 m, onde foram semeadas nove espécies arbóreas nativas regionais. Nessas parcelas foram estabelecidos três tratamentos e um controle: A) semeadura na condição natural da área, sem qualquer alteração das características do micro-sítio de estabelecimento (serapilheira autóctone), B) semeadura sobre a serapilheira e o solo transplantados de floresta nativa (serapilheira alóctone), C) semeadura sobre bagaço de cana triturado e compostado e D) controle (sem semeadura). A coleta dos dados de emergência e mortalidade de plântulas foi feita por um período de 6 meses. Ocorreu um gradiente de aumento da cobertura do dossel, da porosidade, da umidade, do conteúdo de argila e matéria orgânica e uma diminuição da compactação do solo das áreas restauradas mais novas para as mais velhas. A emergência de plântulas não diferiu entre as áreas de estudo, porém, a sobrevivência de plântulas foi significativamente menor na restauração mais antiga, de 55 anos. Constatou-se uma correlação positiva entre a mortalidade de plântulas com o aumento da cobertura do dossel e com a quantidade de matéria orgânica no solo. A emergência e a sobrevivência de plântulas foram estatisticamente maiores no tratamento onde as sementes foram aplicadas sobre serapilheira autóctone. Assim, conclui-se que apesar das condições de micro-sítio de regeneração de florestas em restauração tornarem-se, com o tempo, mais semelhantes à de florestas naturais, tornam-se cada vez mais restritivas ao estabelecimento de plântulas. Além disso, o estabelecimento de plântulas é favorecido nas condições locais de substrato de florestas em processo de restauração florestal, sem limitação evidente para que a sucessão secundária avance. Conseqüentemente, a limitação de dispersão deve ter influência maior nessas condições para o avanço inicial da restauração do que a limitação de micro-sítios favoráveis de estabelecimento. / The characteristics of the natural regeneration of restoration plantings understory express the main indicators of success of ecological restoration projects, in which the absence of regeneration indicates a bottleneck for the perpetuation of forest communities inserted into highly fragmented landscapes. Nevertheless, adverse conditions of the micro-site of regeneration in restoration plantings may hamper the colonization of the understory by native species, which in turn collapse its perpetuation along the time. We sought to evaluate if, or how, the physical-chemical conditions of the micro-site of regeneration of restoration plantings with different ages can limit native tree species establishment and therefore, the dynamic of forest restoration. The study was developed in three areas under restoration with different ages (10, 22 and 55 years). The physical-chemical characterization of the micro-site of regeneration of the study areas was carried out by evaluating the soil compression level, porosity, humidity, organic matter and nutrients content and granulometry, as well as litter dry mass and canopy cover. In each area, we set 10 experimental blocks, each one consisting of four 1 m x 1 m plots, in which nine tree species were sown. In each plot we established three treatments: A) direct seeding in the natural condition of the area, without any alteration in the characteristics of the micro-site (indigenous leaf litter), B) direct seeding on the leaf litter and soil transplanted from a native forest (allochthonous leaf litter), C) direct seeding on grounded and composted sugarcane bagasse and D) control (no seeding). Seedling emergence and mortality were observed through six months. An increase on the canopy cover and soil porosity, humidity, clay and organic matter content were observed in the oldest areas, as well as a decrease in soil compression. Seedling emergence did not differ among the studied areas; however, seedling survival was significantly lower in the oldest reforestation, with 55 years. A positive correlation was observed between seedling mortality with the increase of canopy cover and soil organic matter content. Seedling emergence and survival were statistically higher in the treatment A (indigenous leaf litter). Thus, although the micro-site conditions for seedling establishment become even more similar to reference ecosystems as restoration planting evolve, it also becomes more restrictive. In addition, seedling establishment was favored in the conditions of local substrate of restoration plantings, without evidence of limitation for the progress of secondary succession. Consequently, dispersal limitation may play a higher influence in this condition for the advance of restoration process.

As características da regeneração natural no sub-bosque de comunidades florestais em processo de restauração expressam os principais indicadores de sucesso dos projetos de restauração ecológica, sendo que a ausência ou a baixa qualidade de regeneração natural são os principais gargalos para a perpetuação de projetos inseridos em paisagens muito fragmentadas. No entanto, condições adversas de micro-sítio de regeneração sob plantios de restauração podem restringir a colonização do sub-bosque por espécies nativas, comprometendo a sua perpetuação no tempo. O objetivo desse estudo foi avaliar se, e como, as condições físico-químicas do micro-sítio de regeneração, no sub-bosque de áreas em processo de restauração com diferentes idades, podem limitar o estabelecimento de espécies arbóreas nativas, restringindo assim, a restauração da dinâmica florestal. O estudo foi desenvolvido em três áreas em processo de restauração com diferentes idades (10, 22 e 55 anos), implantadas via reflorestamentos de alta diversidade. Foi realizada a caracterização físico-química do micro-sitio de regeneração das áreas de estudo, avaliando-se o grau de compactação, porosidade, umidade, conteúdo de matéria orgânica e nutrientes e granulometria do solo, bem como a massa seca de serapilheira, e a cobertura do dossel. Em cada área de estudo, foram alocados 10 blocos experimentais, cada um constituído por 4 parcelas de 1 m x 1 m, onde foram semeadas nove espécies arbóreas nativas regionais. Nessas parcelas foram estabelecidos três tratamentos e um controle: A) semeadura na condição natural da área, sem qualquer alteração das características do micro-sítio de estabelecimento (serapilheira autóctone), B) semeadura sobre a serapilheira e o solo transplantados de floresta nativa (serapilheira alóctone), C) semeadura sobre bagaço de cana triturado e compostado e D) controle (sem semeadura). A coleta dos dados de emergência e mortalidade de plântulas foi feita por um período de 6 meses. Ocorreu um gradiente de aumento da cobertura do dossel, da porosidade, da umidade, do conteúdo de argila e matéria orgânica e uma diminuição da compactação do solo das áreas restauradas mais novas para as mais velhas. A emergência de plântulas não diferiu entre as áreas de estudo, porém, a sobrevivência de plântulas foi significativamente menor na restauração mais antiga, de 55 anos. Constatou-se uma correlação positiva entre a mortalidade de plântulas com o aumento da cobertura do dossel e com a quantidade de matéria orgânica no solo. A emergência e a sobrevivência de plântulas foram estatisticamente maiores no tratamento onde as sementes foram aplicadas sobre serapilheira autóctone. Assim, conclui-se que apesar das condições de micro-sítio de regeneração de florestas em restauração tornarem-se, com o tempo, mais semelhantes à de florestas naturais, tornam-se cada vez mais restritivas ao estabelecimento de plântulas. Além disso, o estabelecimento de plântulas é favorecido nas condições locais de substrato de florestas em processo de restauração florestal, sem limitação evidente para que a sucessão secundária avance. Conseqüentemente, a limitação de dispersão deve ter influência maior nessas condições para o avanço inicial da restauração do que a limitação de micro-sítios favoráveis de estabelecimento. / The characteristics of the natural regeneration of restoration plantings understory express the main indicators of success of ecological restoration projects, in which the absence of regeneration indicates a bottleneck for the perpetuation of forest communities inserted into highly fragmented landscapes. Nevertheless, adverse conditions of the micro-site of regeneration in restoration plantings may hamper the colonization of the understory by native species, which in turn collapse its perpetuation along the time. We sought to evaluate if, or how, the physical-chemical conditions of the micro-site of regeneration of restoration plantings with different ages can limit native tree species establishment and therefore, the dynamic of forest restoration. The study was developed in three areas under restoration with different ages (10, 22 and 55 years). The physical-chemical characterization of the micro-site of regeneration of the study areas was carried out by evaluating the soil compression level, porosity, humidity, organic matter and nutrients content and granulometry, as well as litter dry mass and canopy cover. In each area, we set 10 experimental blocks, each one consisting of four 1 m x 1 m plots, in which nine tree species were sown. In each plot we established three treatments: A) direct seeding in the natural condition of the area, without any alteration in the characteristics of the micro-site (indigenous leaf litter), B) direct seeding on the leaf litter and soil transplanted from a native forest (allochthonous leaf litter), C) direct seeding on grounded and composted sugarcane bagasse and D) control (no seeding). Seedling emergence and mortality were observed through six months. An increase on the canopy cover and soil porosity, humidity, clay and organic matter content were observed in the oldest areas, as well as a decrease in soil compression. Seedling emergence did not differ among the studied areas; however, seedling survival was significantly lower in the oldest reforestation, with 55 years. A positive correlation was observed between seedling mortality with the increase of canopy cover and soil organic matter content. Seedling emergence and survival were statistically higher in the treatment A (indigenous leaf litter). Thus, although the micro-site conditions for seedling establishment become even more similar to reference ecosystems as restoration planting evolve, it also becomes more restrictive. In addition, seedling establishment was favored in the conditions of local substrate of restoration plantings, without evidence of limitation for the progress of secondary succession. Consequently, dispersal limitation may play a higher influence in this condition for the advance of restoration process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Riparian forests are plant formations associated with environments with water courses, valued, mostly, for the role of stabilizing riverbanks and allow species gene flow. This work aims to survey the flora of herbaceous stratum and woody stratum and its natural regeneration in a riparian forest in the municipality of São Martinho da Serra, RS,transition region between Pampa and Atlantic Forest biomes. The study area comprises a fragment of 3ha of Deciduous Forest on the Guassupi riverside and this area is threatened by construction of a dam. The survey of the woody stratum was conducted between November 2012 and February 2013, in 19 transects perpendicular to the river. Forty seven species were identified belonging to 24 families, with emphasis in Myrtaceae with nine species, followed by Fabaceae, with five, Euphorbiaceae and Rutaceae, with four. Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl was the most frequent species, besides this, typical species of riparian environment were found, such as Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg., Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O.Berg, Calyptranthes concinna DC., Eugenia uniflora L., Allophylus edulis (A. St.-Hil.et al.) Hieron. ex Niederl. , Zanthoxylum rhoifolium Lam., Cupania vernalis Cambess. and Casearia sylvestris Sw At the herb stratum, the survey was conducted on random walks between November 2012 to August 2013, and 28 species were identified belonging to 16 families. Poaceae and Asteraceae families were the richest, with five species each. Another highlight for this stratum was collecting Oxalis subvillosa Norlind, considered a new record for the Rio Grande do Sul state. The survey of natural regeneration, also in 19 transects, revealed the presence of 28 species and 17 families, with Myrtaceae, Fabaceae and Euphorbiaceae with the greatest richness, with five, four and three species respectively. Miconia hyemalis A. St.- Hil. & Naudin was the most frequent species. Five species are listed as vulnerable on the list of endangered species in the state: Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr., Myrocarpus frondosus Allemão, Chamissoa acuminata Mart., Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen and Smallanthus conatus (Spreng.) H. Rob. All the species identified in the study are native , revealing that the forest is well preserved . / Matas ciliares são formações vegetais associadas a ambientes com cursos d`água, valorizadas, principalmente, pelas funções de estabilizar as margens dos rios e permitir o fluxo gênico de espécies. O objetivo deste trabalho foi o de realizar o levantamento florístico do estrato herbáceo e do estrato arbustivo-arbóreo e de sua regeneração natural em uma mata ciliar localizada no município de São Martinho da Serra, RS, região de transição entre os Biomas Pampa e Mata Atlântica. A área de estudo compreende um fragmento de 3ha de Floresta Estacional Decidual às margens do Rio Guassupi e o local encontra-se ameaçado pela construção de uma barragem. O levantamento do estrato arbustivo-arbóreo foi realizado entre os meses de novembro de 2012 e fevereiro de 2013, ao longo de 19 transectos perpendiculares ao rio. Foram identificadas 47 espécies distribuídas em 24 famílias, tendo destaque Myrtaceae com nove espécies, seguida de Fabaceae, cinco, Euphorbiaceae e Rutaceae, quatro. Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. foi a espécie mais abundante. Além dessa foram encontradas espécies típicas de ambiente ciliar como Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg., Campomanesia xanthocarpa (Mart.) O.Berg, Calyptranthes concinna DC., Eugenia uniflora L., Allophylus edulis (A. St.-Hil.et al.) Hieron. ex Niederl. , Zanthoxylum rhoifolium Lam., Cupania vernalis Cambess. e Casearia sylvestris Sw. No estrato herbáceo, o levantamento foi realizado em caminhadas aleatórias entre os meses de novembro de 2012 a agosto de 2013, sendo identificadas 28 espécies distribuídas em 16 famílias. As famílias Poaceae e Asteraceae foram as mais ricas, cada uma com cinco espécies. Destaca-se ainda para esse estrato, a coleta de Oxalis subvillosa Norlind, considerado um novo registro para o Rio Grande do Sul. O levantamento da regeneração natural, também ao longo de 19 transectos revelou a presença de 28 espécies e 17 famílias, sendo Myrtaceae, Fabaceae e Euphorbiaceae as de maior riqueza, com cinco, quatro e três espécies respectivamente. Miconia hyemalis A. St.-Hil. & Naudin foi a espécie mais frequente. Cinco espécies constam como vulneráveis na lista das espécies ameaçadas no estado: Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr., Myrocarpus frondosus Allemão, Chamissoa acuminata Mart., Pfaffia glomerata (Spreng.) Pedersen e Smallanthus connatus (Spreng.) H. Rob.Todas as espécies identificadas no estudo são nativas, revelando que a mata encontra-se bem preservada.