Influência da permeabilidade da matriz e da heterogeneidade da paisagem na conservação da biodiversidade de mamíferos terrestres

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Juliana Silveira dos Santos
• Orientador(a): Bernardo Friedrich Theodor Rudorff, Milton Cezar Ribeiro
• Banca de defesa: Silvana Amaral Kampel, Maria Isabel Sobral Escada, Carla Gheler Costa, Danilo Boscolo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Sensoriamento Remoto
• País: BR
• Resumo em Inglês: Fragmentation process cause irreversible changes in ecological systems and in the biodiversity. Perhaps the most important effect of fragmentation process is the loss of connectivity, an essential element in the landscape. Conserving connectivity is the main challenge for biodiversity conservation especially in the tropics where agricultural areas are expanding. Ecological corridors are essential structures to maintain the landscape connectivity, however to ensure the efficiency of the corridors is necessary to consider beyond habitat amount others characteristics of the landscape as the matrix permeability. The most of studies dont consider the matrix characteristics and proposed their models on the Island biogeography theory, which simplifies the landscapes in only two cover types: habitat and matrix. Several studies pointed that the matrices are equivalent to homogeneous and inhospitable environments and ignore that the species perceive landscapes in different ways and use resources from several matrices. The objective of this work was evaluated the effects of matrix permeability and habitat amount in the landscape connectivity, considering different levels of landscape heterogeneity and mammals groups. First, were simulated six million of ecological functional corridors derived from resistance surface and of least cost and multi paths algorithm. The study region encompasses 30 landscapes of 20 by 20 km, in the areas of Atlantic Forest and Cerrado biomes, located in São Paulo State. For the corridors simulations were considered species with different habitat requirements and landscapes with different levels of permeability and heterogeneity from different matrices: sugarcane, pasture, citrus, coffee, tree plantation and others types. We generated and compared connectivity, permeability and habitat amount measures and evaluated the variables effects through GLM, GAM and piecewise models. Were considered the best models, models with $\Delta$i $\leq$2 and best performance in the bootstrap analyses, with 10000 repetitions. The results showed should be considered the different species requirements and resistance surfaces are sensible for characterize ecological process through changes in the landscapes. Landscape metrics generated from landscapes with medium and high heterogeneity showed the best results. Permeability and habitat amount were good predictors of connectivity, highlighting the importance of matrix influence in the landscape. Matrices with structure similar to preferential habitat can ensure ecological process and the management of these areas can improved this efficiency. However, in areas with matrices not similar to the habitat, only the management of these areas is not enough for provide the ecological processes. In these areas restoration programs and the conservation of natural areas are essential to ensure sustainability of agroecosystems and ecosystem services. The minimum compliance of environmental law, as the conservation of areas of permanent preservation and legal reserves in the owned land can be efficient alternatives for maintain the biodiversity in this areas.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/10.22.19.05

O processo de fragmentação pode causar mudanças irreversíveis nos sistemas ecológicos e na biodiversidade. Um dos principais efeitos da fragmentação é a redução da conectividade que tem uma função essencial na paisagem. A manutenção da conectividade é o principal desafio para a conservação da biodiversidade, especialmente nos trópicos, onde as áreas agrícolas estão se expandindo. Os corredores ecológicos são considerados estruturas fundamentais para a manutenção da conectividade da paisagem, no entanto, para garantir sua eficiência, outros fatores, além da quantidade de habitat, são importantes (p.ex., a permeabilidade da matriz). Entretanto, a maioria dos estudos não consideram as matrizes e acabam baseando seus modelos na teoria da biogeografia de ilhas, que simplifica as paisagens em apenas duas classes: habitat e matriz. Esses estudos caracterizam as matrizes, como ambientes homogêneos e inóspitos, ignorando que as espécies percebem a paisagem de diferentes maneiras e podem utilizar os recursos provenientes destas áreas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da permeabilidade e do percentual de habitat na conectividade da paisagem, considerando diferentes níveis de heterogeneidade da paisagem e diferentes grupos funcionais de mamíferos. Para isso foram realizadas 6 milhões de simulações de corredores ecológicos funcionais a partir de superfícies de resistência e de um algoritmo de múltiplos caminhos de menor custo, em 30 paisagens de 20 por 20 km em áreas da Floresta Atlântica de Interior e do Cerrado do Estado de São Paulo. Para a simulação dos corredores foram considerados os diferentes requerimentos de habitat das espécies e o grau de permeabilidade e de heterogeneidade da paisagem, em função das diferentes matrizes: cana-de-açúcar, pastagem, citrus, café, silvicultura, entre outras. Foram geradas e comparadas estimativas da conectividade, da permeabilidade e do percentual de habitat da paisagem e seus efeitos foram avaliados a partir de modelos GLM, GAM e piecewise. Foram considerados os melhores modelos os que tiveram $\Delta$i $\leq$2, e com melhor desempenho pelo \emph{bootstrap} a partir de 10000 repetições. Os resultados demonstraram que, principalmente, devem ser considerados os diferentes requerimentos das espécies, e que, superfícies de resistência são sensíveis para caracterizar processos ecológicos em função de mudanças na paisagem. Métricas derivadas de paisagens com alta e média heterogeneidade apresentaram os melhores resultados. A permeabilidade e o percentual de habitat foram bons preditores da conectividade, ressaltando a importância de se considerar a influência da matriz na paisagem. Matrizes com estrutura semelhante ao habitat preferencial tendem a garantir os processos ecológicos, e o manejo dessas áreas pode melhorar essa eficiência. No entanto, em áreas com matrizes de alto contraste com o habitat, apenas o manejo não é suficiente para reestabelecer os processos ecológicos. Nestas áreas, é essencial que sejam restauradas e conservadas áreas de floresta nativa, a fim de garantir a sustentabilidade dos agroecossistemas e a manutenção dos serviços ecossistêmicos oferecidos. O cumprimento das exigências mínimas do código florestal, como a conservação de áreas de preservação permanente e de reserva legal em propriedades rurais, podem ser alternativas eficientes para manter a biodiversidade nestas áreas.