Orientador: Massanori Takaki / Resumo: Grandes iniciativas mundiais no esforço de alavancar um aumento na restauração ecológica surgiram recentemente, como a Iniciativa 20 x 20 e a Bonn Challenge, que apresentam como meta conjunta restaurar 500 milhões de hectares até 2030. Assim, uma das metas da ecologia aplicada à restauração é buscar compreender as distintas maneiras pelas quais a vegetação varia durante o processo de restauração e quais fatores influenciam o aumento da riqueza de espécies regenerantes. Este trabalho teve como objetivos: (1) Compreender como variam a abundância relativa e riqueza rarefeita, quando se comparam a regeneração natural total e específica (espécies que ocorreram apenas na área de referência), nas áreas em restauração com diferentes idades. (2) Avaliar como variam a diversidade alfa e beta nas áreas em restauração com idades distintas. (3) Observar a variação na abertura do dossel nas áreas com idades distintas. (4) Analisar se as variáveis da abertura do dossel e a idade são fatores importantes no que tange à influência com o aumento da riqueza de espécies regenerantes. Nove áreas em processo de restauração, localizadas no município de Extrema (Minas Gerais), foram selecionadas com 4, 7 e 10 anos de idade e um fragmento de referência, onde ao todo, 360 parcelas foram instaladas. Em cada parcela foram mensurados todos os regenerantes entre 20 cm e 2 m de altura (ervas, trepadeiras, arbustos, arbóreas e pteridófitas). Resultados: Foram encontrados 6788 regenerantes. As herbáceas e arb... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Major global initiatives in an effort to leverage an increase in the ecological restoration areas have recently emerged, such as the 20 x 20 Initiative and the Bonn Challenge, which aim to restore together 500 million hectares by 2030. Thus, one of the goals of ecology applied to restoration is to look at the different ways in which vegetation varies during the restoration process and what factors influence the increase of regenerating species richness. This work has as objectives: (1) To understand how the relative abundance and rarefied richness vary, when comparing the total and specific natural regeneration (species that occurred only in the reference area) in restoration areas having varying ages. (2) To evaluate how alpha and beta diversity varies in areas of restoration of different ages. (3) To observe the variation in canopy opening in areas of different ages. (4) To analyze whether the variable canopy opening and age are important factors in the influence or relation with the increase of the richness of regenerating species. Nine areas aged 4,7 and 10 under restoration process were selected and a reference fragment, in which a total of 360 parcels were installed. All the areas are located in the Municipality of Extrema, Minas Gerais. In each plot was measured all regenerants between 20 cm and 2 m in height (herbs, climbers, shrubs, trees and pteridophytes). Results: 6788 regenerants were found. Herbs and trees had the highest relative abundances, general and specifi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Uma grande parte das florestas secundárias ao redor do mundo é resultado da regeneração natural de áreas agrícolas abandonadas, localizadas em paisagens altamente modificadas pelo homem. O conhecimento sobre a composição funcional dessas florestas ainda é escasso, sendo urgentes pesquisas que contribuem para esse entendimento, pois os atributos funcionais das plantas são condutores da dinâmica florestal e, portanto, importantes para a manutenção da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos. Nesse contexto, escolhemos como modelo uma bacia hidrográfica no sudeste do Brasil, com matriz agrícola e florestas sob diferentes condições ambientais, para responder a duas perguntas: 1) Como fatores temporais, locais e de paisagem afetam a composição funcional de florestas secundárias (regenerando sob plantios de eucalipto e pastos abandonados) em paisagens agrícolas e 2) Como se comportam as diversidades taxonômica e funcional em tipos florestais com diferentes históricos de vida (florestas remanescentes conservadas, florestas remanescentes degradadas, florestas secundárias regenerando sob plantios de eucalipto abandonados e florestas secundárias regenerando sob pastos abandonados). Para responder as duas perguntas utilizamos o valor médio por espécie de dados primários (área foliar, área foliar específica, conteúdo de matéria seca da folha e espessura da folha) e secundários (densidade da madeira). A partir disso, usamos modelos generalizados mistos, média ponderada pela comunidade para cada atributo funcional e três índices de diversidade funcional para responder a primeira pergunta e testes de dissimilaridade para responder a segunda. Ao todo foram avaliadas 59 parcelas, 43 de florestas secundárias, 10 de florestas remanescentes degradadas e seis de florestas remanescentes conservadas, totalizando 6.089 indivíduos levantados e 284 espécies identificadas. Concluímos que 1) área foliar, área foliar específica e riqueza funcional de florestas secundárias são afetadas, ao mesmo tempo e de formas diferentes, por idade, declividade, teor de argila do solo, área basal de eucaliptos, cobertura florestal média, diferença na cobertura florestal e proximidade com cana- de-açúcar; e 2) florestas secundárias tendem a ter maior riqueza funcional e taxonômica que florestas conservadas, sendo que dentro dos tipos florestais existe uma diversidade beta taxonômica maior que a funcional, com comunidades apresentando, em geral, espécies abundantes diferentes com atributos funcionais similares. Nossos resultados demonstram que as florestas secundárias são afetadas tanto por fatores naturais quanto por fatores antrópicos, os quais devem ser levados em consideração tanto em pesquisas que visam compreender os condutores da regeneração natural quanto em projetos que visam utilizar esse processo como estratégia para conservar a biodiversidade e prover serviços ecossistêmicos. Adicionalmente, demonstramos que florestas remanescentes degradadas e secundárias são importantes fontes de biodiversidade e, portanto, potenciais provedoras de serviços ecossistêmicos / Large part of the secondary forests across the world is the result of the natural regeneration in abandoned agricultural areas located in landscapes highly human-modified. Knowledge about the functional composition of these forests is still scarce, and research contributing to this understanding results urgent since the functional traits may be important drivers of the forest ecological dynamics and therefore are important for the maintenance of biodiversity and ecosystem services the forest provides. In this context, we chose as a study case a watershed in the Atlantic Forest in Southeastern Brazil, with an agricultural matrix and patches of secondary forests regenerating under different environmental conditions, to answer the following two questions: 1) How temporal, local and landscape factors affect the functional composition of secondary forests regenerating in Eucalyptus plantations and abandoned pastures and (2) how taxonomic and functional diversity behave in forest types under different land-use histories (i.e. conserved remnant forest, degraded remnant forest, secondary forests regenerating in abandoned Eucalyptus plantations and secondary forests regenerating in abandoned pastures). In order to answer the two questions we used the mean value per species of primary data (leaf area, specific leaf area, leaf dry matter content and leaf thickness) and secondary data (wood density). We use mixed generalized models, the community weighted mean with species mean traits and three diversity indexes to answer the first question and dissimilarity tests to answer the second question. Overall, 59 plots were evaluated, including 43 secondary forests, 10 degraded remnant forests and 6 conserved remnant forest, where we registered totaling total of 6.089 individuals and 284 species. We conclude that: 1) leaf area, specific leaf area and functional richness of secondary forests is affected, at the same time and in different ways, by age, slope, soil clay content, basal area of Eucalyptus, average native forest cover , difference in surrounding native forest cover and proximity to sugarcane plantations; and 2) secondary forests tend to have higher functional and taxonomic richness than conserved forests, and within the forest types taxonomic beta diversity results higher than functional, with communities presenting, in general, different abundant species with similar functional traits. Our results demonstrate that secondary forests are affected by both natural and anthropogenic factors, which should be taken into account both in research aimed at understanding the drivers of natural regeneration and in projects that use this process as a strategy to conserve biodiversity and provide ecosystem services. In addition, we show that degraded remnants and secondary forests are important sources of biodiversity and therefore potential providers of ecosystem services.

O nível de perturbação a que um ambiente está sujeito pode afetar profundamente o processo de regeneração natural, através de modificações nas fontes de regeneração. Os principais mecanismos de regeneração natural das florestas são a chuva de sementes (dispersão), o banco de sementes do solo e o estabelecimento de plântulas. O presente estudo tem como objetivo analisar uma das principais etapas da regeneração, a chuva de sementes, em áreas de perturbações naturais (clareiras) e antrópicas (área queimada) e áreas sem indícios de perturbação recente na Mata Atlântica do sul da Bahia. Para a amostragem, foram instalados coletores de sementes em ambientes de sub-bosque, de clareiras naturais e de uma área perturbada por fogo, num total de 144 coletores de 0,50 x 0,50 m, amostrados mensalmente. A chuva de sementes da Floresta Ombrófila Densa analisada foi contínua ao longo dos dois anos amostrados, mas apresentou flutuações entre períodos do ano e variações entre os ambientes analisados. Foram amostradas 41.910 sementes, pertencentes a 198 morfoespécies, sendo que as 120 que puderam ser identificadas foram distribuídas em 31 famílias e 57 gêneros. As 78 espécies indeterminadas representam apenas 256 sementes ou 0,6% do total de sementes amostradas. A menor quantidade total de sementes nesses dois anos foi observada no ambiente de clareiras (7.555, representando 1,25 sementes/m²/dia), enquanto o maior número de sementes foi observado na área queimada (13.656, ou seja, 2,17 sementes/m²/dia). Não foram constatadas diferenças significativas entre a proporção de espécies anemocóricas para os ambientes de clareiras e sub-bosque em nenhum dos anos analisados. Os ambientes mais similares foram o sub-bosque próximo à área queimada (MP) e o subbosque adjacente às clareiras (SB), seguido pelas clareiras (C) e pelo sub-bosque próximo à área queimada (MP). Os períodos de maior taxa de deposição de sementes estiveram concentrados principalmente no meio de ano para praticamente todos os ambientes. A chuva de sementes foi dominada por um pequeno número de espécies produzindo cerca de 98% do total de sementes amostradas, e com muitas espécies sendo representadas por poucas sementes ao longo do período de estudo. Essa dominância foi representada principalmente por três espécies arbóreas pioneiras nativas: Miconia mirabilis, Cecropia pachystachya e Henriettea succosa. Em análise mais detalhada da chuva de sementes destas espécies foi observado que as espécies Miconia mirabilis e Cecropia pachystachya mostraram um padrão anual de deposição de suas sementes, sugerindo que estas espécies possuem uma fenologia definida com longos períodos de deposição de sementes durante o ano. Henriettea succosa foi a espécie que obteve uma distribuição mais homogênea entre os quatros ambientes observados, porém sua maior deposição de sementes ocorreu exclusivamente no mês de abril de 1999. / The disturbance level to which a forest is exposed to may affect its dynamics, modifying the recruits sources. The main mechanisms of forest natural regeneration is seed rain (dispersion), soil seed bank and seedlings establishment. This study aims to analyze seed rain within fire and natural (gaps) disturbed areas and sites with no sign of recent disturb at Atlantic Forests of South Bahia. Sampling was taken monthly through seed rain collectors located under gaps, understorey and fire disturbed areas, in a total of 144 0,5x0,5 m collectors. Although seed rain sampling was continuous, fluctuations were noticed for distinct seasonal periods and environments. A total of 41.910 seeds were sampled, representing 198 morfo-species; 120 were identified and classified into 31 botanical families and 57 genera. The remaining 78 morfo-species were represented by 256 seeds or 0,6% of total sampled seeds. The lower quantities of seeds were observed within gaps environments (7.555 seeds, representing 1,25 seeds/m²/day), while the higher amounts were observed for the fire disturbed areas (13.656 seeds or 2,17 seeds/m²/day). No significant differences were found regarding anemochoric species occurrence between gaps and understorey environments. Similarities were found between fire disturbed areas (MP) and their surrounding understorey environments (SB) and also between gaps (C) and understorey close to fire disturbed areas (SB). The periods of seeds deposition higher rate had been mainly concentrated in the middle of the year for practically all environments. Seed rain was characterized by few species that produced around 98% of the total amount of sampled seeds, with most of the species being represented by few seeds during this study. The dominant species were represented by three native pioneer tree species: Miconia mirabilis, Cecropia pachystachya and Henriettea succosa. A more detailed analysis of the seed rain revealed that Miconia mirabilis and Cecropia pachystachya have an annual deposition pattern, suggesting that these species have a defined phenology, with long periods of seeds deposition along a year. Henriettea succosa presented the most homogeneous distribution among the observed environments, with higher levels of deposition during April 1999. Further studies are needed to understand the observed patterns of this study, especially on M. mirabilis and C. pachystachya phenology.

A savana pode ser definida, em linhas gerais, como um ambiente com características intermediárias entre campo e floresta. Em virtude de sua grande distribuição geográfica, sendo encontrada em aproximadamente 30% das áreas com estações secas do planeta, existem cerca de 200 definições diferentes para o conceito de savana. O Cerrado brasileiro, classificado como um tipo de savana, acompanha a tendência de apresentar inúmeras definições de acordo com o autor ou região. Apesar disso, pode-se afirmar que o Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro ocupando cerca de 21% do território nacional, distribuindo-se em grande extensão norte-sul, apresentando desde formações florestais até campos abertos. No presente estudo define-se cerrado stricto sensu como o ambiente com a presença de árvores de pequeno porte, retorcidas e com ramificações irregulares, geralmente com cascas com cortiça e folhas xeromórficas. O atual estado de conservação das savanas é crítico e, especificamente no estado de São Paulo, essa situação não é diferente, sendo que os remanescentes de cerrado estão sob grandes pressões antrópicas, principalmente a pressão das atividades agrícolas que convertem a paisagem natural por meio da modificação da cobertura vegetal, comprometendo a conservação das áreas naturais, extremamente fragmentadas e alteradas. Dado o atual estado de conservação do cerrado, é fundamental o conhecimento da situação de conservação dos remanescentes e como estão ocorrendo os processos de regeneração natural dessas áreas contribui neste processo, pois para fundamentar qualquer ação de conservação, manejo ou intervenção direta as informações sobre a biodiversidade vegetal são essenciais. Assim, o objetivo deste estudo foi estudar aspectos da dinâmica da regeneração natural da vegetação de um remanescente de cerrado stricto sensu localizado no município de Patrocínio Paulista - SP. Para isso, caracterizou-se a composição do estrato adulto do remanescente, o estrato juvenil, a chuva e banco de sementes, complementando essas informações com dados fenológicos de seis espécies arbóreas, todos estudos realizados em um fragmento de cerrado stricto sensu com 100 ha localizado na Fazenda Santa Cecília, Patrocínio Paulista SP. Os resultados obtidos indicam claramente uma diminuição da biodiversidade vegetal local, onde os estratos regenerativos representam uma amostra muito pequena do estrato adulto atual. Aumentando-se a escala temporal da análise, utilizando os resultados apresentados pelo único estudo fitossociológico realizado no mesmo fragmento no ano de 2004, essa tendência fica ainda mais evidente, reforçando os resultados encontrados no presente estudo. A composição florística do estrato regenerativo com uma diversidade muito aquém do esperado, não apresentando uma biodiversidade compatível com o esperado, indica o fracasso do processo de regeneração no fragmento analisado. O processo de diminuição da biodiversidade vegetal local, com a possível extinção de muitas espécies vegetais em médio e longo prazos, caracteriza o fragmento analisado como um escoadouro de biodiversidade. Esse processo representa um enorme risco para a biodiversidade local e regional, alterando características estruturais e relacionadas à dinâmica da área. Estudos mais detalhados precisam ser desenvolvidos com o intuito de se verificar como as ações (naturais ou antrópicas) estão afetando diferentes componentes naturais (polinizadores, dispersores, aspectos fisiológicos das espécies vegetais etc.) provocando tão rápida diminuição da biodiversidade local. A manutenção em longo prazo da cobertura vegetal de uma área depende, diretamente, da capacidade de conservação e desenvolvimento dos complexos processos relacionados à regeneração natural da comunidade e, se de alguma maneira, esses processos forem afetados, toda a dinâmica natural de uma área pode ser comprometida. / The savanna can be broadly defined as an environment with intermediate characteristics between field and forest. Due to its great geographical distribution, being found in approximately 30% of the dry areas of the planet, there are about 200 different definitions for the savanna concept. The Brazilian Cerrado, classified as a type of savannah, accompanies the tendency to present numerous definitions according to the author or region. In spite of this, it can be affirmed that the Cerrado is the second largest Brazilian biome occupying about 21% of the national territory, being distributed in great north-south extension, presenting from forest formations to open fields. In the present study cerrado stricto sensu is defined as the environment with the presence of small trees, twisted and with irregular branches, usually with bark with cork and xeromorphic leaves. The current conservation status of the savannas is critical and, specifically in the state of São Paulo, this situation is not different, being that the remnants of cerrado are under great anthropic pressures, mainly the pressure of the agricultural activities that convert the natural landscape through the modification of the vegetal cover, compromising the conservation of the natural areas, extremely fragmented and altered. Given the current state of conservation of the cerrado, it is essential to know the conservation status of the remnants and to know how natural regeneration processes are taking place in these areas, since in order to substantiate any conservation action, management or direct intervention information on plant biodiversity are essential. Thus, the objective of this study was to study aspects of the dynamics of the natural regeneration of the vegetation of a remnant of cerrado stricto sensu located in the municipality of Patrocínio Paulista - SP. For this, the composition of the adult stratum of the remnant, the juvenile stratum, rainfall and seed bank were characterized, complementing this information with phenological data of six tree species, all studies carried out on a fragment of cerrado stricto sensu with 100 ha in Fazenda Santa Cecília, Patrocínio Paulista - SP. The results clearly indicate a decrease in local plant biodiversity, where the regenerative strata represent a very small sample of the current adult stratum. Increasing the time scale of the analysis, using the results presented by the only phytosociological study carried out in the same fragment in the year 2004, this trend is even more evident, reinforcing the results found in the present study. The floristic composition of the regenerative stratum with a diversity that is much lower than expected, does not present a biodiversity compatible with the expected, indicates the failure of the regeneration process in the analyzed fragment. The process of decreasing local plant biodiversity, with the possible extinction of many plant species in the medium and long term, characterizes the fragment analyzed as a drainage of biodiversity. This process poses a huge risk to local and regional biodiversity, altering structural characteristics and related to the dynamics of the area. More detailed studies have to be carried out in order to verify how natural or anthropogenic actions are affecting different natural components (pollinators, dispersers, physiological aspects of plant species, etc.), causing a rapid reduction of local biodiversity. The long-term maintenance of the vegetative cover of an area depends directly on the conservation and development capacity of the complex processes related to the natural regeneration of the community and, if in any way, these processes are affected, all the natural dynamics of an area can be compromised.

Devido à importância das matas ciliares muitos esforços e recursos têm sido despendidos para sua restauração. Como forma de aumentar a eficácia dos reflorestamentos, a partir de 1986 as instituições de pesquisa desenvolveram técnicas de reflorestamento fundamentadas na sucessão secundária das florestas tropicais. Neste estudo foi realizada análise estrutural de dez reflorestamentos implantados com base na sucessão secundária e com idades variando de um a 13 anos, comparados com uma área em regeneração natural há 23 anos, todos em região de floresta estacional semidecidual, no médio Vale do Rio Paranapanema, SP. Em cada área foram levantados parâmetros referentes à biomassa (densidade, área basal, altura, DAP e cobertura de copas), fitossociologia (riqueza, diversidade e similaridade) e regeneração natural (densidade, riqueza, diversidade, similaridade com o estrato arbóreo e com áreas naturais). Os reflorestamentos apresentaram evolução mais rápida de todos os parâmetros referentes à biomassa do que a área em regeneração natural, os mais velhos aproximando-se estruturalmente de uma mata ciliar madura e levando a concluir que, para a região dos estudos, o abandono de áreas à regeneração natural não é estratégia de restauração tecnicamente recomendável, embora às vezes possa ser a única saída economicamente viável. Nenhuma das variáveis dendrométricas apresentou correlação expressiva com a riqueza de espécies plantadas, e conclui-se que a opção por plantios com baixa densidade (até 1240 plantas/ha) e baixa riqueza (até 11 espécies) não interfere no desempenho do reflorestamento, em termos de formação de biomassa. O desempenho estrutural dos reflorestamentos pode ser manipulado através da escolha das espécies e da densidade diferenciada entre os grupos sucessionais. A estrutura vertical dos reflorestamentos mostrou-se influenciada pela composição do plantio, refletindo a importância dos grupos sucessionais. As espécies pioneiras e secundárias iniciais dominam o dossel e constituem-se nas espécies emergentes. Plantas em regeneração natural são observadas somente nos reflorestamentos com idade de sete anos ou mais e sua densidade e riqueza mostraram-se correlacionadas apenas com a idade do reflorestamento e a distância até o fragmento natural mais próximo, predominando as espécies de síndrome de dispersão zoocórica / Riparian forests are key to protect water resources and biodiversity, so that efforts and funds have been directed towards its restoration. In recent years, forest restoration research and technology have been based upon secondary succession, since this paradigm have been considered the best solution in terms of restoration efficacy. Nine areas, reforested on the basis of secondary succession with different ages (one to 13 years), as well as a naturally regenerated forest 23 years old, are compared in this study, in terms of stand structure. The parameters adopted in this analysis were related to biomass (density, basal area, height, DBH and crown cover), fitossociology (richness, diversity and similarity) and natural regeneration (density, richness, diversity and similarity with the arboreal stratum and neighbouring native forests). Planted forests presented a recovery process faster than the naturally regenerated forest, in terms of biomass. The eldest planted forest are structurally similar to mature riparian forests in the same environmental condition. On the basis of these results natural regeneration can not be recomended as a good technical solution to recover riparian forests. In some situations, however, this can be the only solution, since it has no costs. No correlation was found between the number of species planted and dendrometric parameters, so that richness and density of the planted forest had no influence on the forest biomass. Structural performance of the planted forest can be managed through species selection considering the proportion between early and late successional species, wich has a direct influence on the biomass. Pioneer and early secondary species dominate the canopy. Natural regeneration of arboreal species starts about seven years after planting. Both density and richness of naturally regenerated plants are correlated with the age of the forest and the distance to the nearest forest patch. Plants in natural regeneration are predominantly from zoocorichous species

Em empresas florestais que plantam florestas de rápido crescimento voltadas ao abastecimento industrial, é comum, hoje em dia, a existência de áreas de plantios comerciais que devem ser revertidos para áreas de vegetação natural. Entretanto, dependendo das condições locais e do contexto da paisagem, nem sempre os processos naturais de regeneração são suficientes para garantir que a vegetação natural se desenvolva e se auto-sustente nessas áreas. Este estudo avaliou os processos de regeneração natural e a efetividade de algumas técnicas de restauração florestal para indicar a melhor estratégia aplicável em larga escala, em áreas anteriormente manejadas com as culturas de Eucalyptus sp e Pinus sp, que foram abandonadas com o intuito de serem incorporadas como reservas legais. O projeto foi desenvolvido no município de Borebi, SP, em duas fazendas, sendo uma em ecossistema de cerrado latu sensu e outra de floresta estacional semidecidual. Em cada área foi instalado um experimento em blocos ao acaso, com cinco repetições e cinco tratamentos, com parcelas de 30 x 30m. Os tratamentos foram: T1: controle, T2: semeadura direta de dez espécies florestais de rápido crescimento; T3: plantio convencional de 19 espécies florestais de crescimento lento, médio e rápido; T4: condução da regeneração natural através de tratos silviculturais e T5: picagem da cobertura vegetal e revolvimento do solo. A regeneração natural de indivíduos lenhosos existente foi levantada em duas classes: altura a 1,30 m (parcela toda) e altura > que 0,50m e < que 1,30m (em três subparcelas de 1 x 30m ), antes e após (12 meses) a implantação dos tratamentos. O banco de sementes do solo foi amostrado antes da instalação e duas vezes após, e o solo superficial retirado de uma área de 315cm² e profundidade de 5cm, formando duas amostras compostas por parcela. Para a chuva de sementes foram instalados cinco coletores por parcela, com dimensões de 0,50 x 0,50m cada. Tanto o banco como a chuva de sementes apresentaram baixa porcentagem de espécies lenhosas e alta densidade de algumas espécies herbáceas invasoras. A regeneração natural apresentou espécies típicas da fase inicial da sucessão, com predomínio de espécies não constituintes. A maior similaridade na composição das espécies ocorreu na comparação entre a vegetação e a chuva de sementes e a menor na comparação da vegetação com o banco de sementes. O tratamento T4 (condução da regeneração) apresentou efeito significativo na área basal, densidade, número de espécies e diversidade de espécies da regeneração natural, em ambas as áreas, após 12 meses de implantação, mostrando-se mais viável ecologicamente e economicamente em relação aos demais. / In Forest Companies that cultivate fast-growing forest species for industrial supply, it has been usual the existence of commercial production areas that need to be converted in protected areas with native vegetation. Nevertheless, depending on local conditions and landscape context, the natural regeneration process is not enough to guarantee the successional development This work aimed at investigating the natural regeneration process and the effectiveness of some forest restoration techniques to be applied in large scale in, former Eucalyptus sp and Pinus sp plantations, which were abandoned to be incorporated as protected areas. The project was developed at Borebi municipality, SP, in two forest farms, one comprising latu sensu savana formations, and the other corresponding to seasonal semideciduous forest. In each experimental area a complete randomized block experiment with five treatments and five replicates was installed, with 30 x 30 m plots. The treatments were: T1: control; T2: direct seeding of 10 fast growing forest species; T3: conventional planting of 19 species with different growth characteristics; T4: management of natural regeneration by silvicultural treatments; T5: tillage of ground vegetation cover and plowing. Natural regeneration was surveyed before and 12 months after the experiment installation, when all woody individuals with height 1.30m were measured; the individuals with height 0.50m and <1.30m were surveyed in three 1 x 30m subplots within each plot. The soil seed bank was sampled before and two times after the treatments, were 315cm² and 5cm depth samples formed 2 composite samples by each plot. Seed rain was studied by five 0,50 x 0,50m litter traps installed in each plot. The soil seed bank and seed rain had a low percentage of woody species and high density of some nonconstituent invasive herbaceous species. The natural regeneration showed a predominance of early successional species, but was dominated by nonconstituent species. The higher similarity in species composition occurred between the natural regeneration and the seed rain, and the smaller between the natural regeneration and the soil seed bank. The regeneration management treatment (T4) showed a significant effect in basal area, density, species diversity and species richness of natural regeneration after 12 months, indicating to be the most viable ecologically and economically in comparison with the other, for the local conditions.

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.

O incremento do processo de substituição da floresta amazônica por áreas agrícolas e seu posterior abandono, têm resultado num número crescente de fragmentos de florestas secundárias. Com o objetivo de contribuir com o entendimento da dinâmica dessas áreas, analisou-se a composição florística, a fitossociologia, o ingresso, a mortalidade, o crescimento dos indivíduos arbóreos e as relações do solo com o crescimento em diâmetro, densidade e área basal total de duas florestas secundárias (Marituba e Bragança, NE, PA) com diferentes histórias de degradação e mesma idade de abandono. Foram instaladas 4 parcelas permanentes de 50x50m, subdivididas em 25 com de 10x10m, em cada área, onde amostrou-se todas as árvores com DAP >5cm. Em Marituba as medições foram em 1997, 2000 e 2002, e em Bragança, 1999, 2000, 2001 e 2002. O solo foi coletado nas profundidades de 0- 5cm, 5-15cm e 15-25cm, nas subparcelas pares das áreas. No primeiro levantamento de Marituba foram encontrados 1.257 indivíduos e 185 espécies. No último levantamento houve redução de 4,1% de indivíduos e aumento de 8,1% de espécies, com H´ = 4,42nats/indivíduo. Em Bragança, foram encontrados em 1999, 1.819 indivíduos e 136 espécies. No último levantamento, houve redução de 6,2% dos indivíduos e de 1,5% de espécies, com H´ = 4,08nats/indivíduo. Entre as duas áreas estudadas houve baixa similaridade florística (Jac = 12%). Marituba apresentou incremento diamétrico de 0,23cm/ano, ingresso de 2,1%/ano e mortalidade de 3,2%/ano. Bragança apresentou incremento em DAP de 0,25cm/ano, ingresso de 1,2%/ano e mortalidade de 3,6%/ano. As duas florestas apresentaram um balanço característico de comunidades em sucessão secundária com taxas de mortalidade maiores do que ingressos, indicando estádio de reconstrução. As áreas apresentaram fertilidade do solo distintas, sendo que Bragança foi maior. Bragança se diferenciou de Marituba, pelo PCA, pelos atributos CTC, P, MO, Argila e %Al. A análise de correspondência canônica (CCA), não mostrou correlação entre a fertilidade do solo e o crescimento em diâmetro, densidade e área basal total. A dinâmica da floresta de Bragança foi mais intensa, indicando um estádio sucessional menos avançado, resultado dos sucessivos ciclos de corte-queima-plantio-pousio. Para Marituba, os valores de riqueza, diversidade e área basal foram compatíveis com os de florestas primárias, em função das características mais amenas de degradação (extrativismo seletivo de madeira). Os resultados confirmaram a hipótese de que o histórico de perturbação foi definidor das características do processo de sucessão em duas florestas secundárias, com mesma idade e sobre o mesmo tipo de solo. Portanto, a idade por si só não é um requisito adequado para prever taxas de recuperação e estádios de sucessão de florestas secundárias. / The increase of the substitution from process amazonic forest by agricultural areas and their desertation afterwards have caused an increasing number of secondary forest fragments to happen. Aiming to contributing with the understanding of the diynamics of these areas, the floristic composition, the phitosociology, the ingrowth rate, the mortality rate, the growth of the individuals, and the soil relations whith the gowth in diameter, density and total basal area from secondary forests (Marituba and Bragança, NE, Pará) whith different hystories of abandonment, were analyzed. Four permanent plots measuring 50x50m, subdivided into 25 sub-plots with 10x10m in each area, were installed. All trees with DBH >5cm were sampled. The measures made in Marituba took place in 1997, 2000, 2001, and 2002; yet, in Bragança, 1999, 2000, 2001 and 2002. The soil sampled were collected at lake depth of 0-5cm, 5- 15cm, 15-25cm on the even part of the areas. In the first survey made in Marituba, 1,257 individuals and 185 species were found. In the last survey, the was a reduction of 4.1% in the number of individuals and an increase 8.1% of the species, with H´ = 4.42nats/indivíduo. In Bragança, 1,819 individuals and 136 species were found in 1999. In the last survei, there was a reduction of 6,2% of the individuals and 1,5% of species, with H´ = 4.08nats/indivíduo. Between both studied areas, the was a low floristic similarity (Jac = 12%). Marituba had an increase of 0.23cm/year, ingrowth of 2.1%/year, and a mortality rate of 3.2%/year. Bragança had a increase in DBH of 0.25cm?year, ingrowth of 1.2%/year, and a mortality rate of 3.6%/year. Both forests presented a characteristic floristic balance of communities under secondary succession, whit mortality rates higher than. The ingrowth, which indicated the recovering phase. The areas showed distinct soil fertility: Bragança´s soil fertility was higher. Bragança was different from Marituba, for PCA analysis, mainly in relations to CTC, P, MO, Clay, and %Al. The canonical correspondence analysis (CCA) did not show correlation between the soil fertility and the growth in diameter, density, and total basal area. The dynamiocs of the forest in Bragança was more ntense, indicating a less advanced successional phase, wich was a result of successive cutting-burningólanting-resting cycles. For Marituba, the richness values, diversity, and basal area were compatible whit those of primary forests´, as a function of lighter degradation characteristics (selective logging). The results confirmed the hypotesis that the succession process characteristics in both secondary forests with the same age and on the same type of soil. However, oney the age itself is not an adequate feature for forecasting the recovering rates and the successional phases of secondary forests.

Esta dissertação teve como objetivo analisar a dinâmica de regeneração natural de três formações florestais de restinga (uma Floresta de Restinga Alta Seca - RAS; uma Floresta de Restinga Alta Alagada - RAA; e uma Floresta de Restinga Baixa - RB) com diferentes condições edáficas, composições florísticas e estruturas, da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Ao longo de um ano, procuramos entender os mecanismos que promovem as variações na composição e estrutura arbórea desses três sistemas. Para isso, entre fevereiro de 2007 e janeiro de 2008 nós acompanhamos a chuva de sementes das três florestas através 90 coletores de sementes de 0,5 m² (30 em cada floresta; Capítulo 1) e a comunidade de plântulas 50 cm de espécies arbóreas, através de 270 parcelas de 1 m² (90 em cada floresta; Capítulo 2). A dinâmica de regeneração natural das florestas foi analisada a partir dos dados de chuva de sementes, da dinâmica de plântulas (três censos em 12 meses), dos dados pré-coletados dos indivíduos arbóreos com DAP 5 cm das três florestas mais os dados ambientais de abertura de dossel (disponibilidade de luz) e teor de matéria orgânica (MO) no solo (Capítulo 3). Em relação à chuva de sementes, a RB apresentou quase o dobro de sementes do que as outras florestas. Por outro lado, a RAS e a RAA apresentaram uma diversidade de espécies significativamente maior do que a RB e uma elevada similaridade florística e estrutural. Quanto à síndrome de dispersão, mais de 95% das sementes e das espécies amostradas foram zoocóricas, indicando a importância da zoocoria para a manutenção e estruturação dessas florestas. As espécies de sementes apresentaram uma alta correspondência com as espécies da comunidade arbórea adulta adjacente aos coletores, sugerindo que as semelhanças e as diferenças de diversidade, de composição florística e de estrutura entre a chuva de sementes da RAS, da RAA e da RB observadas são reflexo da diversidade, da composição florística e da estrutura da comunidade de espécies arbóreas local das três formações florestais. Além disso, como as sementes apresentaram um padrão de deposição agregado e próximo à planta-mãe, propusemos que as espécies das florestas estudadas são principalmente limitadas em relação ao local adequado para a germinação de suas sementes e não à dispersão. Para as plântulas, encontramos uma maior diversidade e riqueza por 3 m² na RB, o oposto do que era esperado, já que a Floresta de Restinga Alta é conhecida por ser uma formação mais complexa e com maior diversidade, em relação aos adultos arbóreos, do que a Floresta de Restinga Baixa. Propusemos, portanto, um modelo hipotético de estruturação dessas comunidades no qual as florestas são estruturadas de formas distintas devido a filtros ecológicos, como a disponibilidade de luz e de nutrientes e eventos estocásticos, que limitam a germinação e o estabelecimento de plântulas, juvenis e adultos. Predizemos também que a inversão de diversidade entre as comunidades de plântulas e de adultos deve-se a processos dependentes da densidade decorrentes do estabelecimento diferenciado na fase de plântula. No Capítulo 3 foi possível testar algumas partes do modelo hipotético de estruturação das comunidades proposto no Capítulo 2. Concluímos que a dinâmica de regeneração natural e seus filtros bióticos e abióticos realmente são importantes para estruturação das comunidades de restinga estudadas. A RB apresentou uma maior abertura de dossel (maior disponibilidade de luz) do que a RAS e a RAA. O recrutamento, a densidade e a riqueza (em 3 m²) de plântulas estiveram positivamente relacionados com a abertura de dossel. No entanto, a RAS e a RAA apresentaram um maior teor de MO do que a RB, e a diversidade da comunidade arbórea adulta esteve positivamente relacionada com a MO. Assim, a disponibilidade de luz parece ser um filtro abiótico importante na germinação e no estabelecimento das plântulas, levando a maiores recrutamentos, densidades e riqueza por 3m² na RB quando comparado à RAS e à RAA. Entretanto, na passagem de plântula/juvenil para adulto a menor densidade de indivíduos e a maior disponibilidade de nutrientes na RAS e na RAA beneficiariam a permanência das espécies, levando à maior diversidade de espécies encontrada nessas florestas. / The goal of this dissertation was to analyze the natural regeneration dynamics of three restinga forests (Tall Restinga Forest TR; Tall Seasonal Swamp Restinga Forest TSR and Short Restinga Forest SR) with different edaphic conditions, floristic composition and structure in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. During a year, we attempted to understand the mechanisms that promote the floristic composition and structure variations in these three systems. For that, between February 2007 and January 2008 we accompanied the forests seed rain using 90 seed traps of 0,5 m² (30 in each forest; Chapter 1) and the seedlings community (tree species; 50 cm) using 270 plots of 1 m² (90 in each forest; Chapter 2). The natural regeneration dynamics was analyzed using the seed rain and the seedling dynamics (three census in 12 months) data, the individuals tree species with DAP 5 cm data and the environment data (canopy openness and organic matter - OM; Chapter 3). In relation to the seed rain, SR presented twice as many seeds as TR and TSR. On the other hand, TR and STR presented a significantly higher diversity than SR and also floristic composition and structure similarity. In respect to the dispersion syndrome, more than 95% of the seeds and species were animal dispersed, indicating the importance of zoochoric dispersal to the maintenance and structuring of these forests. The seeds species showed a higher correspondence with the adult community adjacent to the seed traps, suggesting that diversity, floristic composition and structure similarities and differences among the forests seed rain are a reflection of the forests local adult community diversity, floristic composition and structure. Besides, as the seeds presented an aggregated and close to the parent tree pattern of deposition , we proposed that the forests species are limited mainly by safe sites for seed germination and not by dispersion. For the seedlings, we founded a higher diversity and richness per 3 m² in SR, the opposite of what we had expected since the Tall Restinga Forest is known to be a more complex vegetation, with higher values of richness and diversity for adult trees when compared to Short Restinga Forest. We proposed a hypothetical model of community structuring in which these forests are structured in different ways due to ecological filters, as light and nutrients availability and stochastic events, that limit germination and seedling, juveniles and adults establishment. We predicted, as well, that the diversity inversion between the seedlings and adults community is due to density-dependence factors that are responsible for the differentiated seedling establishment. In Chapter 3, we were able to test some parts of the hypothetical model of community structuring proposed in Chapter 2. We concluded that natural regeneration dynamics and biotic and abiotic filters really are important to the forests community structuring. SR presented a higher canopy openness (higher light availability) than TR and STR. Seedling recruitment, density and richness (in 3 m²) were positively related to the canopy openness. Nevertheless, TR and STR presented higher organic matter contents than SR, and the diversity was positively related to the canopy openness and the OM. Thus, light availability seems to be an important abiotic filter acting in the germination and in the seedling establishment, leading to higher values of recruitment, density and richness per 3 m² in the SR when compared to TR and STR. However, in the seedling/juvenile turn to adult the lower individuals density and the higher nutrients availability in TR and STR would benefit the species permanence, leading to the higher species diversity found in those forests.

Forests established through native seedling planting (PL) and the establishment of secondary forests through natural regeneration (SF) are the main outcomes of large scale forest restoration. The decision making process of these approaches is conditioned by resilience. But the different outcomes of these approaches are as important as the decision making. SF are heterogeneous and - although there is a growing literature of the drivers of forest establishment - few works analyzed drivers of attributes of these recently established forests. In this context, our work aims to identify the differences between PL and SF and the local and landscape variables that affect SF attributes. To do so, we sampled the tree community in seasonal semideciduous forests of the Atlantic Forest established naturally (SF) and PL in agricultural landscapes in the Corumbataí Watershed, São Paulo State, Brazil. We observed that PL has similar biomass to SF and higher species richness. However, PL also showed lower abundance of young trees, animal-dispersed trees and lianas. Species composition between PL and SF also differs. SF established in abandoned eucalypt plantings showed species richness and biomass of native species similar to other SF forests. However, SF attributes vary greatly. In this context, SF show a large potential for providing food for fauna and storing carbon in a cost-efficient way. While PL can also provide these benefits, it may have its long-term sustainability compromised by the lack of regenerating trees. We then proceeded to investigate drivers of the heterogeneity observed in SF using generalized linear mixed models to estimate the effect of local and landscape variables on the biomass, species density and basal area of animal-dispersed trees of the SF sampled. SF surrounded by sugarcane plantations had lower biomass and basal area of animal-dispersed trees, while native forest cover in the landscape increased species density of SF. Forest age showed little or no importance in predicting SF attributes. These results highlight the importance of low impact agricultural practices and of strategies that increase native forest cover in agricultural landscapes, in order to increase the potential of SF to provide ecosystem services and conserve taxonomic diversity. The choice between establishing PL or fomenting SF for forest restoration is conditioned to the local and landscape context where restoration actions will be carried out. Although both approaches can potentially fulfill the objectives of restoration projects, special attention must be given to the recruitment of new individuals to maintain PL sustainability, while less impacting agricultural practices and more forested agricultural landscapes may increase the SF potential to provide ecosystem services and conserve biodiversity. / Florestas estabelecidas pelo plantio de mudas de espécies nativas (PL) e por meio do estabelecimento de florestas secundárias pela regeneração natural (FS) são as principais comunidades geradas durante a restauração florestal em larga escala. A escolha dessas estratégias está condicionada potencial de regeneração natural do local, mas tão importante quanto a decisão sobre métodos de restauração, são as diferenças das comunidades que essas escolhas podem gerar. As FS são heterogêneas e, enquanto existe uma literatura crescente dos fatores que afetam a chance do estabelecimento das FS, poucos trabalhos abordam os fatores que influenciam os atributos dessas florestas. Nesse contexto, nosso trabalho busca identificar as diferenças entre PL e FS e as variáveis locais e de paisagem que afetam os atributos das FS. Para tal, amostramos a comunidade arbórea de florestas estacionais semideciduais de Mata Atlântica estabelecidas naturalmente (FS) e por PL em paisagens agrícolas na bacia do Rio Corumbataí, no estado de São Paulo. Observamos que os PL apresentam biomassa semelhante às SF e maior riqueza de espécies. No entanto, as PL também apresentam menor abundância de indivíduos jovens, indivíduos zoocóricos e lianas. A composição de espécies entre essas florestas também difere. As FS estabelecidas em plantios abandonados de eucalipto apresentaram riqueza de espécies e biomassa de espécies nativas semelhantes a outras florestas secundárias. No entanto, os atributos das SF variam consideravelmente. Nesse contexto, as FS apresentam elevado potencial de provimento de alimento para a fauna e estocagem de carbono de maneira custo-eficiente, enquanto que as PL podem ter sua permanência em longo prazo comprometida pela falta de indivíduos jovens. Em seguida, investigamos as variáveis que direcionam a heterogeneidade observada nas FS utilizando modelos mistos lineares generalizados para estimar a influência de variáveis locais e de paisagem na biomassa, densidade de espécies, área basal de árvores zoocóricas e estrutura filogenética das FS amostradas. Plantios de cana-de-açúcar próximos as FS reduzem a biomassa e área basal de indivíduos zoocóricos, enquanto que a cobertura florestal da paisagem aumentou a densidade de espécies e a diversidade filogenética. A idade da floresta apresentou importância secundária ou nula para os atributos estudados. Nossos resultados ressaltam a importância de práticas agrícolas que minimizem os danos em florestas próximas e de mecanismos que favoreçam a cobertura florestal nativa em paisagens agrícolas, a fim de fomentar o potencial dessas florestas em prover serviços ecossistêmicos e conservar a biodiversidade. A escolha entre facilitação do estabelecimento de FS ou PL visando a restauração florestal está condicionada ao contexto local e de paisagem onde serão realizadas as ações de restauração. Apesar de ambas as abordagens apresentarem potencial para cumprir os objetivos dos projetos de restauração, atenção especial deve ser dada ao recrutamento de novos indivíduos para manter a sustentabilidade de PL, enquanto que práticas agrícolas menos impactantes e paisagens agrícolas com maior cobertura florestal nativa podem aumentar o potencial de SF em prover serviços e conservar a biodiversidade.