Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados. / Currently the biggest threat to the integrity of aquatic ecosystems lies in human actions, which through changes in riparian vegetation, reach all compartments of river systems by changing the physical structure, chemical and biological river and connecting patterns between terrestrial ecosystems and water. Macroinvertebrate shredders importance is not well known in the tropics. They can contribute to leaf decomposition in streams, which is a fundamental process for energy flow in small rivers. Leaf decomposition and aquatic macroinvertebrates secondary production processes in stream ecosystems are closely related to the contribution of terrestrial vegetation, and may be sensitive to changes in riparian vegetation. The objectives of this study were to assess: (a) what changes deforestation can cause the physical and chemical parameters of rivers; (B) the effects of deforestation on benthic macroinvertebrate community structure associated with leaves, (c) the effects of deforestation in ecosystem processes such as leaf decomposition and secondary production, and (d) the association between shredders secondary production and leaf decomposition. The study was conducted in 27 sites distributed in four streams (7-8 sites per river) from second to third order that had deforestation gradient. To estimate decomposition rates five leaf packs were immersed in each of the points. A leaf pack was removed from each after 2, 7, 15 and 28 days of immersion. The fifth leaf pack was removed on the 37th day of immersion to estimates of secondary production, biodiversity and functional diversity of aquatic insects. The ammonium concentrations increased and species richness of aquatic insects and EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera) of leaf packs decreased with increase of deforestation. The decomposition rates decreased with increasing deforestation. The data suggest that the loss of riparian vegetation in the agricultural conversion impacted chemical and biotic parameters in both macroinvertebrate community structure and the functioning of the ecosystem. We conclude that the restoration and preservation of riparian vegetation must be a central focus of stream ecosystems management strategies to ensure that ecosystem processes and community structure in river basins are acting as providers of the expected environmental services.

Submitted by Marcio Emanuel Paixão Santos (marcio.santos@ucsal.br) on 2018-06-21T21:27:01Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOFRANCISCOPIMENTAJUNIOR.pdf: 1939347 bytes, checksum: ba72edebc4b2afc4a468623041f340c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Linda Bulhosa (linda.gomes@ucsal.br) on 2018-06-25T13:23:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOFRANCISCOPIMENTAJUNIOR.pdf: 1939347 bytes, checksum: ba72edebc4b2afc4a468623041f340c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T13:23:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOFRANCISCOPIMENTAJUNIOR.pdf: 1939347 bytes, checksum: ba72edebc4b2afc4a468623041f340c5 (MD5) Previous issue date: 2017-08-22 / Esta dissertação trata do uso de técnicas nucleadoras na recuperação de áreas degradadas em áreas urbanas fim de promover serviços ambientais, diante da necessidade da conservação e do uso de técnicas inovadoras na recuperação. A expansão urbana contribui para o aumento gradativo das áreas degradadas, contribuindo para a fragmentação de ecossistemas e perdas em biodiversidade. A não gestão de áreas degradadas contribui para incremento de áreas improdutivas, a formação de processos erosivos, empobrecimento do solo e comprometimento de áreas adjacentes às áreas degradadas. Existem modelos de recuperação dessas áreas, que se baseiam em especial no plantio de mudas, com o foco mais dendrológico e que adota práticas de silvicultura, no entanto vem se discutindo o uso de modelos de restauração que buscam o retorno da estabilidade e integridade biológica, sendo esta técnica denominada de nucleação, baseada em processos ecológicos. Também é importante proporcionar meios de subsistência e serviços ambientais das terras degradadas, identificando possíveis medidas que acentue a recuperação e os serviços ambientais prestados. Com esse enfoque, o presente trabalho tem como objetivo verificar o potencial da nucleação no fornecimento de serviços ambientais e na recuperação de áreas degradadas em áreas urbanas. O trabalho é composto por três capítulos que tratam dos serviços ambientais, de métodos iniciais de restauração e de uma proposta de protocolo de avaliação de serviços ambientais na recuperação de áreas degradadas em áreas urbanas, respectivamente. No trabalho verifica-se que a nucleação possui um potencial muito expressivo no fornecimento de serviços ambientais, ainda que através de práticas simples como a transposição de solo e serapilheira, no entanto os planos e programas de recuperação devem estar alinhados com a vocação e a necessidade da área degradada e do contexto do seu entorno principalmente se tratando de áreas urbanas. / This dissertation deals with the use of nucleating techniques in the recovery of degraded areas in urban conservation units in order to promote environmental services, in view of the need for conservation and the use of innovative recovery techniques. Urban expansion contributes to the gradual increase of degraded areas, contributing to the fragmentation of ecosystems and losses in biodiversity. The non-management of degraded areas contributes to the increase of unproductive areas, the formation of erosive processes, the impoverishment of the soil and the compromise of areas adjacent to degraded areas. There are models of recovery of these areas, which are based in particular on planting of seedlings, with a more dendrological focus and adopting silvicultural practices, however the use of restoration models that seek the return of stability and biological integrity, Being this technique called nucleation, based on ecological processes. It is also important to provide livelihoods and environmental services for degraded lands, identifying possible measures that enhance recovery and environmental services provided. With this focus, the present work aims to verify the potential of nucleation in the provision of environmental services and in the recovery of degraded areas in urban conservation units. The work consists of three chapters dealing with environmental services, initial restoration methods and a proposal for a protocol for the evaluation of environmental services in the recovery of degraded areas in urban areas, respectively. In the work, it is verified that nucleation has a very expressive potential in the provision of environmental services, although through simple practices such as soil and litter transposition, however recovery plans and programs must be in line with vocation and need of the degraded area and of the context of its environment, especially in urban conservation units.

Esta pesquisa contempla a questão dos pagamentos por serviços ambientais (PSA), instrumento cada vez mais utilizado no Brasil e no mundo para a conservação e recuperação de recursos hídricos por meio da proteção e restauração florestal. As iniciativas de PSA baseiam-se em incentivos aos fornecedores de serviços ecossistêmicos condicionados à oferta de tais serviços. O sucesso na aplicação desse instrumento está fortemente atrelado a procedimentos de monitoramento que demostrem os efeitos das ações adotadas no âmbito dos esquemas de PSA sobre os serviços ecossistêmicos. Entretanto, a literatura aponta que procedimentos de monitoramento nem sempre são adotados e, quando o são, por vezes não abarcam indicadores importantes para a avaliação do sucesso dos esquemas. Sendo assim, o objetivo desse estudo é contribuir para o aprimoramento do uso do instrumento Pagamento por Serviços Ambientais para a conservação dos recursos hídricos, incluindo a perspectiva da ecologia da paisagem, com vistas à sustentabilidade dos ecossistemas florestais protegidos e/ou restaurados. Para tal, foram realizados três estudos de caso em três municípios brasileiros distintos. Dois destes casos, localizados nos municípios de Extrema (MG) e Rio Claro (RJ), foram esquemas de PSA nos quais proprietários rurais receberam incentivos financeiros para promover a conservação e/ou recuperação florestal. O terceiro caso estudado, localizado no município de Bonito (MS), diz respeito a um projeto institucional baseado nos instrumentos de comando e controle (C&C) sem adoção de PSA. Foram utilizadas imagens orbitais de alta resolução e ferramentas de geoprocessamento que possibilitaram o cálculo dos índices métricos de paisagem em cada uma das áreas de estudo e da mudança em tais índices em um intervalo de tempo de aproximadamente sete anos. Além disso, a título de comparação, os mesmos índices foram calculados para locais próximos às áreas de estudo e com características ambientais semelhantes (denominadas \"áreas vizinhas de referência\"), considerando o mesmo intervalo de tempo. Os resultados mostram que tanto nas áreas objeto de esquemas de PSA como na maioria das demais áreas analisadas (com exceção da área vizinha de referência do município de Bonito) ocorreram pequenos aumentos na área de floresta e redução da média do isolamento entre os fragmentos florestais. No entanto, apenas na área objeto de PSA em Extrema houve salto positivo significativo na cobertura florestal e na média do isolamento (distâncias euclidianas) no intervalo de tempo estudado. / This research addresses the issue of Payments for Environmental Services (PES), a mechanism increasingly used in Brazil and in the world for the conservation and recovery of water resources through the protection and forest restoration. PES initiatives are based on incentives to providers of ecosystem services conditioned to the offer of such services. The successful implementation of this instrument is strongly linked to monitoring procedures that show the effects of the adopted actions on ecosystem services. However, the literature indicates that monitoring procedures are not always adopted, but when adopted, they often do not cover important indicators for evaluating the success of the schemes. Thus, the aim of this study is to contribute to the improvement of the instrument, PES, for the conservation of water resources, including the perspective of landscape ecology in the monitoring actions, aiming the sustainability of protected and/or restored forest ecosystems in object areas of PES schemes. For this, three case studies were conducted in three different Brazilian municipalities. Two of these cases, conducted in Extrema, MG, and Rio Claro, RJ, were PES schemes, in which farmers received financial incentives to promote forest conservation and/or recovery. The third case study, conducted in Bonito, MS, refers to an institutional project based on command and control (CAC) instruments, without adopting PSA. High-resolution satellite images and geoprocessing tools were used and allowed the calculation of landscape metric indices in each study area, in addition to changes in these indexes in a period of about seven years. Furthermore, for comparison purposes, those indexes were calculated for locations near the study areas with similar environmental characteristics (called \"neighboring reference areas\"), considering the same time interval. The results show that in the object areas of PES schemes and in most other analyzed areas (with the exception of the neighboring reference area in Bonito), there were small increases in forest area and reduction in the average isolation between forest fragments. However, only in the area of PES in Extrema there was a significant positive balance in forest cover and in the average isolation (euclidean distance) in the studied time interval.

Apesar da reconhecida importância da fragmentação no balanço de carbono (C) das florestas tropicais, a maior parte do conhecimento a cerca deste assunto provém de estudos conduzidos na floresta Amazônica e desconsidera processos relacionados à influência da configuração da paisagem. Em particular, estimativas precisas da emissão de CO2 devido à fragmentação devem levar em consideração efeitos aditivos de borda e a idade das bordas. Nós investigamos estes efeitos sobre parâmetros estruturais de florestas (densidade, altura e área basal das árvores) e no estoque de C em oito fragmentos florestais (13 a 362 ha) antigos (>=70 anos), cercados de pastagens, em uma região de Mata Atlântica. Amostramos 5297 troncos, divididos em quatro tratamentos em cada um dos fragmentos: interior dos fragmentos; bordas antigas (>50 anos) em quina; bordas antigas retas; bordas novas (<50 anos) retas. Calculamos a biomassa acima do solo (BAS) através de equações alométricas que consideram a altura do tronco e seu diâmetro à altura do peito (DAP) e convertemos esse valor em carbono estocado na vegetação. O estoque de C foi altamente variável entre tratamentos, abrangendo valores entre 6.61 Mg ha-1 até 87.96 Mg ha-1 (média= 29.55 ± 14.97 Mg ha-1). As áreas de interior continham um estoque de C maior, bem como maior área basal, densidade de árvores e árvores mais altas do que as de borda. No entanto, a seleção de modelos não detectou influência da idade ou de efeitos aditivos no estoque de C. Nossos resultados sugerem que os padrões de efeitos de borda para a Mata Atlântica são diferentes dos observados em florestas tropicais fragmentadas mais recentemente, como é o caso da Amazônia. A Mata Atlântica tem um longo histórico de perturbação humana e uma dinâmica complexa de desmatamento e regeneração, que pode levar a uma condição de degradação generalizada, posto que até áreas mais distantes das bordas em manchas remanescentes de Mata Atlântica já perderam quantidades significativas de carbono. Nestas paisagens antrópicas, os efeitos de borda que atuam sobre a mortalidade de árvores e na redução da BAS podem ser mais abrangentes do que inicialmente estimado pelos modelos construídos para a floresta Amazônica. / Despite the importance of fragmentation for tropical forest carbon (C) balance, most of our knowledge comes from few sites in the Amazon and disregard underlying processes that relates landscape configuration with C stocks. Particularly, accurate estimation of CO2 emission from fragmentation must account for additive edge effects and edge age. Here we investigated those effects on carbon stock and forest structure (density, height, basal area) in eight old-growth forest (>=70 years) fragments (13 to 362 ha), surrounded by pasture, in the Brazilian Atlantic forest region. We sampled 5,297 stems in four distinct treatments, distributed in each fragment: fragment interiors; old (> 50 years) corner edge; old straight edge; and new (< 50 years) straight edge. Aboveground biomass (AGB) was estimated from tree height and diameter at breast height (DBH), and converted to carbon. C stock was highly variable between treatments, scoring from 6.61 Mg ha-1 up to 87.96 Mg ha-1 (average of 29.55 ± 14.97 Mg ha-1). Interior treatments had higher C stock, basal area, tree stem density and taller trees than edges. We found no significant effects of edge age or additive edge effects on C stocks. These results suggest that edge effects in the heavily-disturbed Atlantic rainforest may differ than those observed in more recently fragmented tropical forests, such as the Amazonian forest. In heavily human-modified landscapes, edge effects on tree mortality and reduction on AGB may contribute to overall higher levels of degradation across entire forest fragments, reducing the observed difference between edge and interior habitats, and suggesting that existing Amazonian forest models may underestimate the true impacts of tropical forest fragmentation for C storage.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-03-30T17:50:12Z No. of bitstreams: 1 DissRTC.pdf: 5354775 bytes, checksum: a0a22223c6b028dfb5ad30b4e6ee3f39 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-03T20:16:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRTC.pdf: 5354775 bytes, checksum: a0a22223c6b028dfb5ad30b4e6ee3f39 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-03T20:16:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRTC.pdf: 5354775 bytes, checksum: a0a22223c6b028dfb5ad30b4e6ee3f39 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T20:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRTC.pdf: 5354775 bytes, checksum: a0a22223c6b028dfb5ad30b4e6ee3f39 (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Ecosystems managed manifest vulnerability according to decline of ecological resilience and depletion or loss of the main ecosystem service flows. Driving forces acting in landscape result in changes, which require regional management actions and / or local, in conjunction with other external factors. To operationalize these concepts in landscape management, this study approached the dynamics of the intensity changes in land use and conservation conditions of biodiversity scenarios, between 2004 and 2014, for the Jacaré-Guaçu and Jacaré-Pepira watershed rivers. The same analyzes were applied on floodplains formed at the Jacaré-Guaçu and Jacaré-Pepira headwaters in 2004, 2014 and 2015. Conditions of sustainability, involving environmental aspects from the land use and cover dynamic and sustainability indicators were assessed in these areas. Land use and cover dynamics maps were produced based on visual interpretation of Landsat images. Biodiversity conservation scenarios were designed based on Urbanity Index, which estimates the naturalness landscape conditions. The results showed a predominantly anthropogenic scenario, induced by expansion of the agricultural anthropogenic and non-agricultural anthropogenic land uses, and trough conversion of other land use types in sugarcane and forestry. The historical process of land use occupation for agricultural production remains the main driving force of landscape changes, which currently occupies more than 70% of the watersheds area. The Jacaré-Guaçu watershed river presented a critical scenery due to naturalness areas losses and critical naturalness areas increase. The biodiversity conservation scenery showed a reduction area and spatial displacement between 2004 and 2014, resulting from loss and fragmentation of natural capital in the watersheds. Despite the increase in natural vegetation areas, the watershed are far from a sustainable condition, according to loss of carrying capacity and the ecosystem services provision. There was no changes evidenced in land use and cover in floodplains, however, the localization of floodplains showed high vulnerability due to agricultural and urban areas, which indicates evidence of sustainability losses evidences. / Ecossistemas manejados manifestam vulnerabilidade em função do declínio da resiliência ecológica e do esgotamento ou perda dos fluxos de serviços ecossistêmicos. Forças motrizes atuantes na paisagem resultam em modificações que demandam ações de gerenciamento regional e/ou local, em conjunto com outros fatores externos. Para operacionalizar esses conceitos na gestão da paisagem, este trabalho abordou a dinâmica do uso da terra e as condições de conservação e sustentabilidade de cenários de biodiversidade nas sub-bacias hidrográficas dos Rios Jacaré-Guaçu e Jacaré-Pepira, no período de 2004 a 2014, e nas áreas alagáveis formadas na foz dos Rios Jacaré-Guaçu e Jacaré-Pepira, no período de 2004, 2014 e 2015. A condição de sustentabilidade foi avaliada com base na dinâmica do uso e cobertura da terra e de indicadores estruturais da paisagem. Mapas da dinâmica de uso e cobertura da terra foram elaborados com base na digitalização em tela de imagens LandSat com resolução espacial de 30m e composição espectral composta de três bandas próximas ao infravermelho, vermelho e verde, datadas de 2004, 2014 e 2015. Cenários de conservação da biodiversidade foram projetados com base no Indicador de Urbanidade, que estima as condições de naturalidade da paisagem. Os resultados demonstram um território predominantemente antropizado, induzido pela expansão de áreas antrópicas agrícolas e não-agrícolas, e pela conversão de outros tipos de cobertura da terra em plantios de cana-de-açúcar e silvicultura. O processo histórico de ocupação do território para a produção agrícola representa a principal força motriz de transformação da paisagem, ocupando, atualmente, mais de 70% da área total das sub-bacias hidrográficas. A sub-bacia do Rio Jacaré-Guaçu apresentou um cenário de condições mais críticas em função da perda de áreas com maior naturalidade. Os cenários de conservação da biodiversidade apresentaram redução em área e deslocamento espacial entre os anos abordados, resultante da fragmentação e perda do capital natural das sub-bacias hidrográficas. Apesar do aumento de áreas de vegetação natural, entre os anos de 2004 e 2014, as subbacias hidrográficas dos Rios Jacaré-Guaçu e Jacaré-Pepira estão distantes de uma condição sustentável, em função da perda da capacidade de suporte e da provisão de serviços ecossistêmicos. Não foram evidenciadas alterações na extensão das áreas alagáveis entre os anos abordados. Entretanto, as mesmas apresentaram perda de sustentabilidade por estarem localizadas em uma região com alta vulnerabilidade em função das áreas agrícolas e urbanas.

Atualmente a maior ameaça à integridade de ecossistemas aquáticos reside nas ações antrópicas, que através de alterações na cobertura vegetal ripária, atingem todos os compartimentos dos sistemas lóticos, alterando a estrutura física, química e biológica do rio e os padrões de ligação entre ecossistemas terrestres e aquáticos. A importância dos macroinvertebrados fragmentadores ainda não é bem conhecida nos trópicos. Eles podem contribuir para a decomposição de folhas em córregos, que é um processo fundamental para o fluxo de energia em rios de pequeno porte. Os processos de decomposição e produção secundária de macroinvertebrados aquáticos nos ecossistemas lóticos são intimamente relacionados com o aporte da vegetação terrestre, e podem ser sensíveis às alterações na cobertura vegetal ripária. Os objetivos desse estudo foram avaliar: (a) quais mudanças o desmatamento pode causar nos parâmetros físicos e químicos de rios; (b) os efeitos do desmatamento sobre a estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos associados às folhas, (c) nos processos ecossistêmicos, como decomposição foliar e produção secundária, e (d) a associação entre produção secundária de fragmentadores e decomposição foliar. O estudo foi realizado em 27 locais distribuídos em quatro córregos (7-8 locais por rio) de segunda-terceira ordem e que apresentavam um gradiente de desmatamento. Para estimar a taxa de decomposição, cinco pacotes de folha foram imersos em cada um dos pontos. Um pacote de folha foi retirado de cada ponto após 2, 7, 15 e 28 dias de imersão. O quinto pacote de folha foi retirado no 37 dia de imersão para as estimativas de produção secundária, biodiversidade e a diversidade funcional de insetos aquáticos. As concentrações de amônio aumentaram e a riqueza de espécies de insetos aquáticos e de EPTs (Ephemeroptera, Plecoptera e Trichoptera) dos pacotes de folhas diminuíram com o aumento do desmatamento. As taxas de decomposição diminuíram com o aumento do desmatamento. Os dados sugerem que a perda de vegetação ripária pela conversão em agropecuária teve impacto em parâmetros químicos e bióticos, tanto na estrutura da comunidade de macroinvertebrados quanto no funcionamento do ecossistema. Concluímos que a restauração e preservação da mata ripária deve ser um foco central das estratégias de gestão de ecossistemas lóticos para assegurar que os processos ecossistêmicos e a estrutura das comunidades em bacias hidrográficas estejam agindo como provedores dos serviços ambientais esperados. / Currently the biggest threat to the integrity of aquatic ecosystems lies in human actions, which through changes in riparian vegetation, reach all compartments of river systems by changing the physical structure, chemical and biological river and connecting patterns between terrestrial ecosystems and water. Macroinvertebrate shredders importance is not well known in the tropics. They can contribute to leaf decomposition in streams, which is a fundamental process for energy flow in small rivers. Leaf decomposition and aquatic macroinvertebrates secondary production processes in stream ecosystems are closely related to the contribution of terrestrial vegetation, and may be sensitive to changes in riparian vegetation. The objectives of this study were to assess: (a) what changes deforestation can cause the physical and chemical parameters of rivers; (B) the effects of deforestation on benthic macroinvertebrate community structure associated with leaves, (c) the effects of deforestation in ecosystem processes such as leaf decomposition and secondary production, and (d) the association between shredders secondary production and leaf decomposition. The study was conducted in 27 sites distributed in four streams (7-8 sites per river) from second to third order that had deforestation gradient. To estimate decomposition rates five leaf packs were immersed in each of the points. A leaf pack was removed from each after 2, 7, 15 and 28 days of immersion. The fifth leaf pack was removed on the 37th day of immersion to estimates of secondary production, biodiversity and functional diversity of aquatic insects. The ammonium concentrations increased and species richness of aquatic insects and EPT (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera) of leaf packs decreased with increase of deforestation. The decomposition rates decreased with increasing deforestation. The data suggest that the loss of riparian vegetation in the agricultural conversion impacted chemical and biotic parameters in both macroinvertebrate community structure and the functioning of the ecosystem. We conclude that the restoration and preservation of riparian vegetation must be a central focus of stream ecosystems management strategies to ensure that ecosystem processes and community structure in river basins are acting as providers of the expected environmental services.

The challenge of balancing food production, ecosystem services (ESs) and biodiversity conservation evidences the disruption of the present agri-food system. This demands a social-ecological system transformation. For this, the replacement of conventional agricultural practices to agroecological ones has been suggested, since these practices could provide ESs provision, which agriculture and human life are dependent on, and a permeable matrix, which is indispensable for biodiversity conservation. However, the food production activity also needs to afford small farmers livelihood, otherwise, they will not be interested in taking part of this transition. In view of this, the present dissertation has the objective of analyzing agroecology as a proposal to provide farmers livelihood, generate ESs and contribute for biodiversity conservation, integrally. In order to reach the objective proposed, we selected the case study of Santa Rosa de Lima (SRL), located in Santa Catarina (SC) state, which is inserted in area of Atlantic Forest (AF), in Southern Brazil. This municipality has many dairy farmers associated with AF. AF is globally recognized as a priority biome for biodiversity conservation, due to its rich biodiversity and current level of degradation. Furthermore, the biome provides diverse ESs. Dairy activity has been extensively referred as a major driver of AF deforestation, on other hand, dairy activity is of relevance for the state economy and farmers livelihood. Due to the referred, it was brought to SC a potential agroecological and sustainable intensification (SI) dairy system, the management intensive grazing (MIG) system. The hypothesis was that the implementation of this system has potential to increase dairy profitability, reduce reliance on off-farm inputs, provide ESs and decrease pressure on remaining forest. Additionally, by increasing stocking rate and milk yields, farmers may be able to retire land from production to conservation without suffering an economic loss. To analyze the results of MIG implementation in SRL, as an agroeological system with potential to balance economic and ecological goals, we compared social, ecological and economic data of farmers applying MIG and farmers applying conventional systems. These data were collected through farmers interview and an accounting project conducted in the city during one year. As first research result, we found that MIG is still in process to become considered an agroecological system. Therefore, we analyzed this process of transformation through the lenses of social theories for social-ecological system transformation. In summary, our results has showed that MIG is more profitable than conventional systems, have increased land efficiency and showed signs of environmental improvements, however, still needs progresses to become an agroecological and sustainable intensification system. This process of transition has already started in SRL, since, among the mentioned and other evidences, MIG has gradually reduced the use of environmentally damaging inputs and farmers has showed to be more prone to meet environmental law. Our results also indicate social learning as indispensable, and financial capital as necessary to foment the process of transformation. To introduce both in the process, Participatory Processes and Payment for Ecosystem Services are advocated as suitable tools. / O desafio de equilibrar produção de alimentos, provisão de serviços ecossistêmicos (SEs) e conservação da biodiversidade evidencia a ruptura do sistema agroalimentar em vigor. Esta transição demanda uma transformação do sistema social-ecológico. Para isto, a substituição de práticas convencionais por práticas agroecológicas tem sido proposta, uma vez que estas geram SEs, do qual a agricultura e a vida humana são dependentes, e uma matriz permeável, que é indispensável para conservação da biodiversidade. Entretanto, a atividade de produção de alimentos também deve ser pensada no sentido de garantir a subsistência de pequenos produtores rurais, caso contrário, eles não apresentarão interesse em participar desta transição. Devido a isto, a presente tese tem por objetivo analisar a agroecologia como uma proposta para a subsistência de agricultores, a geração de SEs e contribuição na conservação da biodiversidade, integradamente. Para alcançar o objetivo proposto, foi selecionado um estudo de caso localizado em Santa Rosa de Lima (SRL), no estado de Santa Catarina (SC), em área de Mata Atlântica (MA), na região sul do Brasil. Este município possui vários produtores rurais associados à MA. A MA é globalmente reconhecida como um bioma prioritário para conservação da biodiversidade, devido a sua rica biodiversidade e estágio atual de degradação. Além do mais, o bioma oferece diversos SEs. A atividade de produção de leite tem sido recorrentemente referida como uma das principais causas de desmatamento de MA, por outro lado, esta atividade é de relevância para a economia do estado e subsistência de produtores rurais. Devido ao exposto, foi trazido para SC um sistema de produção de leite com potencial para ser agroecológico e de intensificação sustentável (IS), o sistema de Manejo Intensivo de Pastagem (MIP). A hipótese inicial consistia em que a implementação deste sistema tem o potencial de aumentar a lucratividade da atividade, reduzir a dependência de insumos externos à propriedade, gerar SEs e diminuir a pressão sobre os remanescentes florestais. Adicionalmente, através do aumento da taxa de estocagem e produção de leite, produtores podem estar aptos a separar terra, antes dedicada para a atividade, para conservação, sem sofrer perda econômica. Para analisar os resultados da implementação do MIP em SRL, como um sistema agroecológico com potencial para equilibrar metas econômicas e ecológicas, nós comparamos dados sociais, ecológicos e econômicos entre produtores que adotam MIP e produtores que adotam sistemas convencionais. Estes dados foram coletados através de entrevistas e um projeto contábil realizado na cidade durante um ano. Como primeiro resultado, nós diagnosticamos que o MIP está ainda em processo de tornar-se agroecológico. Entretanto, nós analisamos este processo de transformação através das lentes da teorias sociais. Em síntese, nossos resultados mostraram que o MIP é mais lucrativo, tem aumentado eficiência no uso da terra e tem mostrado sinais de melhoras ambientais, mas ainda necessita progressos para tornar-se um sistema agroecológico e de intensificação sustentável. Este processo de transição já tem se iniciado em SRL, uma vez que, além de outras evidencias e as já mencionadas, MIP tem reduzido gradativamente o uso de insumos danosos ao ambiente, e produtores tem se apresentado mais inclinados a atender a legislação ambiental. Nossos resultados também indicaram aprendizagem social como indispensável, e capital financeiro como necessário ao fomento do processo de transformação. Para a introdução de ambos no processo, Ações Participativas e Pagamentos por Serviços Ecossistêmicos são entendidos como ferramentas adequadas.

Orientador: Enrique Ortega Rodriguez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T03:08:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Watanabe_MarcosDjunBarbosa_M.pdf: 7737230 bytes, checksum: f01dbe599c58c1a51c2b09436ebd3b26 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar tem sido considerada uma alternativa ecológica ao petróleo e também como uma solução para amenizar o fenômeno do aquecimento global. Neste contexto, o Brasil detém o status de um país-chave devido à sua capacidade de produzir o etanol necessário para demandas externas e internas. No entanto, o conseqüente aumento das áreas de cultivo pode estar estabelecendo uma alta pressão sobre os recursos naturais, principalmente no Estado de São Paulo, o maior produtor de cana-de-açúcar do país. A conversão de um ecossistema natural em uma área agrícola maximiza a produção de alimentos e matérias-primas em detrimento de outros bens e serviços prestados pela floresta, denominados serviços ecossistêmicos. Utilizando a metodologia emergética, foram estimadas as diferenças de valores (em termos de emergia e dinheiro) existentes entre sistemas de mata nativa e plantações de cana-de-açúcar no Estado em relação aos principais processos terrestres derivados do ciclo hidrológico, do carbono e do nitrogênio. Em relação ao ciclo hidrológico, uma bacia hidrográfica coberta por floresta nativa apresentou um serviço de percolação de água estimado em 3929 Em$.ha-1.ano-1, enquanto a substituição da cobertura vegetal por cana-de-açúcar provocaria uma redução deste serviço para 1479 Em$.ha-1.ano-1. A análise do ciclo do carbono mostra que florestas nativas situada na bacia do rio Piracicaba foram capazes de gerar um serviço de fixação de carbono na produção primária líquida (PPL) estimado em 113 Em$.ha-1.ano-1, enquanto as áreas com cana-de-açúcar em Serrana-SP e Pradópolis-SP mostraram uma fixação de carbono (PPL) estimada em 589 Em$.ha-1.ano-1; no entanto, este valor não considera que existe a perda parcial deste serviço após à colheita. A queima da palha da cana para a colheita manual emite gás carbônico (CO2) e metano (CH4), cujos valores correspondem ao fluxo de 172 e 56 Em ha- 1.ano-1, respectivamente. Em relação ao ciclo de nitrogênio, a fixação biológica de nitrogênio (FBN) em floresta tropical corresponde varia entre 23 a 7126 Em$.ha-1.ano-1; para a cana-de-açúcar, este valor pode variar entre Em$ 0 a 1126 ha-1.ano-1 para cana sem capacidade de nodulação e para o genótipo RB 72 454, respectivamente. Parte do fertilizante nitrogenado utilizado para a cana-de-açúcar é perdido pela volatilização na forma de amônia e, principalmente, por lixiviação de nitrato, esta última estimada em até Em$ 4082 ha-1.ano-1. A comparação entre os valores de serviços ecossistêmicos baseados pela contabilidade emergética com aqueles estimados por abordagens econômicas neoclássicas revela que os processos envolvendo a água e o nitrogênio apresentam valores divergentes, enquanto que aqueles relacionados ao carbono proporcionam magnitudes similares. A avaliação emergética aplicada à valoração de serviços ecossistêmicos na escala local e global é uma abordagem válida para guiar os valores a serem implementados em políticas públicas de pagamento/recompensa por alterações nos fluxos de serviços ambientais causados por projetos agrícolas / Abstract: The production of ethanol from sugarcane is being noticed as an ecological alternative for petroleum and also as solution for global warming. Brazil attains the status of a key country because it can supply the ethanol needed for external and internal demands. Nevertheless the increasing land demand establishes a high pressure on natural resources mainly in Sao Paulo State, the brazilian leading producer. The conversion of a natural ecosystem into agriculture land maximizes food and raw materials production but depletes a range of environmental goods and services, called ecosystem services. Using the emergetic methodology, it was estimated the difference (given in terms of money and emergy) between native forest and sugarcane plantation in Sao Paulo State of values concerning on the main land processes of water, carbon and nitrogen cycles. For hydrologic cycle, a watershed covered by native forest has a water percolation service estimated as 3929 Em$.ha-1.yr-1 while a sugar-cane cropland in the same region showed 1479 Em$.ha-1.yr-1. For carbon cycle, native forests in Piracicaba river basin showed a carbon fixation service valued as 113 Em$.ha-1.yr-1 while sugar-cane areas in Serrana and Pradopolis show a carbon fixation value of 589 Em$.ha-1.yr-1 without considering the partial loss of this service after harvesting; moreover, with the adoption of cane-burning for cropping, the CO2 and CH4 emissions correspond to 172 and 56 Em$.ha-1.yr-1, respectively. For nitrogen cycle, the nitrogen fixed biologically in forest shows values ranging from 23 to 7126 Em$.ha-1.yr-1; in sugar-cane systems the value can vary from 0 to 1226 Em$.ha-1.yr-1 for cane without nitrogen fixation and for RB72 454 cane genotype, respectively. The nitrogen fertilizer used for sugar-cane produces ammonia volatilization and nitrate leaching in which the last value is estimated as 4082 Em$.ha-1.year-1. The comparison between emergy-based and neoclassical economy-based values reveals that processes involving water and nitrogen have divergent prices although for carbon they have similar magnitudes. Emergy assessment applied to the valuation of ecosystem services for global and local scales is a valid approach to guide public policies of payment/rewards for changes in environmental services caused by agricultural production systems / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-08-16T15:28:59Z No. of bitstreams: 1 Luís Eugênio Gouvêa Turco.pdf: 1137361 bytes, checksum: a7ef0584a674b4a9b1294c55108cafe8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T15:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luís Eugênio Gouvêa Turco.pdf: 1137361 bytes, checksum: a7ef0584a674b4a9b1294c55108cafe8 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / The Ecosystem Services (ES) are the benefits provided by nature and essential for the maintenance of human life and fundamental to promoting sustainable development. The Environmental Impact Assessment, planning tool for decision making in project level, most used in the world, is guided by the Environmental Impact Assessment (EIA). The Strategic Environmental Assessment (SEA) is an instrument that is directed to support the decision of the planning in the decision-making levels prior to the engineering design, but it is not mandatory in the country. This research is to analyze how the SE theme is integrated in environmental studies, in different spheres of planning, run by the traditional practice of Impact Assessment. To this end, it was selected as an object of study, the Mario Covas Ring Road Program that is being implemented in the Metropolitan Region of São Paulo. Thus, we propose an analysis of the SE approach in environmental studies of this program and subsequent design levels. Data collection refers to the acquisition of technical documents related to the SEA reports the Beltway Program and EIAs South Section, East and North. For data analysis was adopted a methodological framework previously tested to assess how the SE are present in these technical documents of the Paulista road planning. It was also conducted an analysis of "tiering" of planning, to see if there was an approach to the SE direction in the program SEA and subsequent EIAs. Research shows a limited integration between SE potential in SEA and EIA, revealing limited evidence hierarchy in São Paulo road planning. / Os Serviços Ecossistêmicos (SE) são benefícios providos pela natureza e essenciais para a manutenção da vida humana e fundamentais à promoção do desenvolvimento sustentável. A Avaliação de Impacto Ambiental, instrumento de planejamento para a tomada de decisão em nível de projetos mais empregado no mundo, orienta-se pelo Estudo de Impacto Ambiental (EIA). A Avaliação Ambiental Estratégica (AAE) é um instrumento que se direciona a apoiar a decisão do planejamento nos níveis decisórios que antecedem o projeto de engenharia, porém não é mandatória no país. Esta pesquisa consiste em analisar como o tema SE está integrado em estudos ambientais, em diferentes esferas do planejamento, executados pela prática tradicional de Avaliação de Impacto (AI). Para tanto, selecionou-se como objeto de estudo, o Programa Rodoanel Mario Covas que vem sendo implantado na Região Metropolitana de São Paulo. Assim, propõe-se uma análise da abordagem dos SE nos estudos ambientais deste Programa e nos níveis de projeto subsequentes. A coleta de dados refere-se à aquisição dos relatórios técnicos de AAE do Programa Rodoanel e dos EIAs do Trecho Sul, Leste e Norte. Para análise de dados adotou-se um referencial metodológico previamente testado para avaliar como os SE estão presentes nestes documentos técnicos do planejamento rodoviário paulista. Também foi realizada uma análise de “tiering” (hierarquização) do planejamento para verificar se houve um direcionamento da abordagem dos SE na AAE do programa e nos EIAs subsequentes. Pela pesquisa realizada conclui-se ser limitada a integração entre os potenciais SE na AAE e nos EIAs na prática tradicional de AI, revelando evidências restritas de hierarquização no planejamento rodoviário paulista.

A antropização dos ambientes naturais vem ocasionando efeitos adversos aos sistemas ecológicos, acelerando a perda da biodiversidade. Como resultado, as alterações climáticas tornaram-se mais frequentes e com maiores proporções de desastres. Por tanto, é imperativo que novas formas de exploração dos recursos naturais sejam incorporadas pelos diversos setores econômicos, diminuindo, minimizando e/ou mitigando os impactos negativos à biodiversidade e aos serviços ecossistêmicos. Este trabalho avaliou os relatórios socioambientais de todos os empreendimentos que permaneceram listados nos Índices de Sustentabilidade Empresarial da bolsa de valores de São Paulo entre 2005 e 2014, analisando se os empreendimentos reconhecidos como os detentores das melhores práticas sustentáveis contribuem, voluntariamente, para a conservação, recuperação e manutenção dos serviços ecossistêmicos nos biomas e regiões hidrográficas onde estão instalados. As coletas e as análises de dados foram realizadas através da metodologia da certificação LIFE (Lasting Initiative For Earth), que qualifica e quantifica os impactos ambientais negativos à biodiversidade ocasionados pelos processos produtivos de empreendimentos de qualquer porte ou setor. A metodologia LIFE também qualifica e quantifica as ações de conservação que os empreendimentos desenvolvem e, principalmente, indica quais são as ações conservacionistas que deverão ser desenvolvidas para minimizar e/ou mitigar, minimamente, os impactos ambientais ocasionados aos ecossistemas por meio dos processos produtivos. Das 11 empresas avaliadas, 10 não desenvolvem ações de conservação suficientes para mitigarem os impactos ambientais nos biomas e regiões hidrográficas a que pertencem, mesmo sendo sete delas diretamente dependentes dos serviços ecossistêmicos. Apenas a empresa E9, do setor florestal (Papel e Celulose), mitigou os impactos e reconheceu que as ações conservacionistas privilegiam e favorecem o desenvolvimento de suas atividades produtivas e na qualidade de seus produtos. Todas as demais empresas listadas no ISE, avaliadas neste estudo, demonstraram que não desenvolveram, voluntariamente, ações conservacionistas que minimizem e/ou mitiguem impactos ambientais à biodiversidade com o intuito de manterem e restaurarem os serviços ecológicos dos quais se beneficiam. Propõe-se, então, que a metodologia da certificação LIFE pode ser utilizada como um instrumento adicional de gestão ambiental, auxiliando empresas a fortalecerem seus posicionamentos de sustentabilidade frente à bolsa de valores paulista e aos demais stakeholders. / Anthropization of natural environments has caused adverse effects to ecological systems, accelerating the loss of biodiversity. As a result, climate change has become more frequent with bigger disaster proportions. Therefore, it is imperative that new forms of exploitation of natural resources are incorporated into the various economic sectors, reducing, minimizing and/or mitigating the negative impacts on biodiversity and ecosystem services. This study evaluated the social environmental reports of all companies that remained listed in the Corporate Sustainability Index (ISE portfolio in Portuguese) of the São Paulo Stock Exchange between 2005 and 2014, analyzing whether the recognized enterprises as holders of the best sustainable practices contribute voluntarily to the conservation, recovery and maintenance of ecosystem services in the biomes and hydrographic regions where they are installed. The data collection and analysis were realized with LIFE Certification methodology (Lasting Initiative For Earth), which qualifies and quantifies the negative environmental impacts on biodiversity caused by the production processes of enterprises of any size or sector. The LIFE methodology also qualifies and quantifies conservation actions that enterprises develop and mainly indicates what the conservation actions that should be developed to minimize and/or mitigate, minimally, the environmental impacts caused to ecosystems by means of production processes. 11 companies from 10 analyzed do not develop sufficient conservation actions to mitigate the environmental impacts in the biomes and hydrographic regions to which they belong, even though seven of them directly dependent on ecosystem services. Just E9 company, forestry sector (Cellulose and Paper), mitigated the impacts and recognized that conservation actions emphasize and promote the development of productive activities and the quality of its products. All other companies listed on the ISE, evaluated in this study showed that no developed voluntarily conservation actions to minimize and/or mitigate environmental impacts to biodiversity in order to maintain and restore the ecological services that benefit. It is proposed therefore that the LIFE certification methodology can be used as an additional tool for environmental management, helping companies strengthen their positions facing the sustainability of the São Paulo stock exchange and other stakeholders.