Vegetação Natural

Monitorização e avaliação do sucesso
da recuperação ecológica de uma
pedreira calcária
Otília Correia
[email protected]
G.Oliveira, A. Clemente, T. Mexia, & A. Nunes
CBA - Centro de Biologia Ambiental
Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
Research supported by:
SECIL – Companhia de Cal e Cimento
RESTAURAÇÃO ECOLÓGICA
OBJECTIVOS
ACÇÕES
• Redução da erosão
• Actividade biológica:
micoorgasnismos e fauna
• Composto orgânico
• Gramíneas e leguminosas
SOLOS
• Fertilidade e biodiversidade
•P. halepensis + J. phoenicea
• Espécies esclerófilas
VEGETAÇÃO
• Espécies Semi-decíduas
(Cistaceae, Labiatae)
• Capacidade de retenção de água
e de sementes
REVEGETAÇÃO
• Impacto visual
• Cobertura da vegetação
• Formação do solo
• Biodiversidade
Monitorização e Gestão das Áreas Revegetadas
Fertilização
Desbaste
Sementes de herbáceas
(gramíneas e leguminosas)
Porquê restaurar?
Serra da Arrábida Natural Park
1. Melhorar os valores de conservação em
áreas protegidas
2. Melhorar os valores de conservação em
áreas produtivas
3. Melhorar a aptidão
em
produtiva
áreas degradadas
4. Restaurar sitios altamente degradados
como pedreiras ou minas
Principais Impactos
 Impacto Visual
Zambujal
 Degradação dos Ecossistemas
Remoção da vegetação
Destruição do solo
S. da Arrábida
Alteração do relevo original
 Poluição (poeiras)
Secil-Outão
B. Figueiredo
S. de Aire e Candeeiros
Atributos para medir o sucesso da
restauração (SER, 2004)
1. Diversidade e estrutura semelhantes a locais de referência 
2. Presença de grupos funcionais necessários à estabilidade a longo-prazo 
3. Presença de espécies autóctones 
4. Resiliência a perturbações naturais 
5. Auto-sustentabilidade
6.Capacidade do ambiente físico para manter populações reprodutoras 
7. Funcionamento normal (produção, decomposição etc) 
8. Integração na paisagem
9. Eliminação de ameaças potenciais 
International Society of Ecological Restoration (SER 2004)
Ruiz-Jaen & Aide (2005)
Exploração e Revegetação
P1 (1983)
20m
P2 (1986)
Espécies
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Pinus halepensis*
Pinus pinea*
Juniperus phoenicea
Ceratonia siliqua
Olea europaea
Phillyrea angustifolia
Phillyrea latifolia
Arbutus unedo
Myrtus communis
Pistacia lentiscus
Quercus coccifera
Rosmarinus officinallis
Retama monosperma *
Spartium junceum *
* Espécies pouco
frequentes na Serra
Arrábida ou introduzidas
20m
Cronosequencia
P3 (1989)
P4 (1992)
20m
P5 (1995)
P6 (1998)
P7 (2001)
Alguns Resultados
P1 (1983)
20m
P2 (1986)
20m
Cronosequência
P3 (1989)
P4 (1992)
20m
P5 (1995)
P6 (1998)
P7 (2001)
Avaliação da evolução da sucessão
Avaliação das características do solo
Avaliação da cobertura da vegetação e diversidade nas plataformas
Evolução das características do solo
Matéria orgânica (%)
10
 melhoramento
Marga: 0.54%
8
características iniciais
da marga
6
4
A matéria orgânica
2
aumenta
0
0
3
6
9 12 15 18 21
>50
3
8,8
pH
pH
Marl: 8.7
Problemas
• Solo
• Água
• Nutrients
 O pH diminui
8,3
7,8
0 3 6 9 12 15 18 21
>50
3
Anos após a revegetação/perturbação
Vegetação natural
Pedreira revegetada
Pos-fogo
Marga
Evolução das características do solo
1000
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Fungos do solo
individuals
individuos
NºNº
Biomassa de fungos mg.gr-1
Vegetação Natural
Pedreira revegetada
Fauna do solo
800
600
400
200
0
NV
Vegetação
natural
P1
(17 anos)
P6
NV
P1
P6
(2 anos)
 O biota do solo e a sua actividade
aumenta com a evolução do solo e
as plataformas revegetadas há mais
tempo estão mais próximas da
vegetação natural
Acarina
Collembola
Isopoda
Evolução da riqueza específica
Pinus spp.
50
50
4 grupos de
vegetação
50
Arbustos plantados
Arbustos espontâneos
Número de espécies
Espécies herbáceas
40
30
40
40
30
30
 Nº de espécies plantadas
permanece constante
20
10
0
20
20
10
10
23
23
3
6
9
12 15 18 21
> 50
aumenta nos
1ºs 9 anos para um valor próximo
0
0
0
 Nº de espécies
espontâneas
3
da comunidade natural
Anos após revegetação/perturbação
 As herbáecas dominam,
Vegetação natural
Pedreira revegetada
Pos-fogo
em todos os anos; com maior nº
que na vegetação natural
Altura das plantas (m)
5
4
3
2
1
0
pinheiros
arbustos
plantados
Arbustos
espontâneos
herbáceas
Cobertura das plantas (m2/m2)
Plataforma mais antiga (21 anos)
vs vegetação natural
1
P1
0
pinheiros
Arbustos
arbustos
Nat
herbáceas
plantados espontâneos
Os pinheiros dominam (altura e cobertura) após 21
anos de revegetação
A altura e cobertura convergem para os valores da
vegetação natural
Average ± std
A Revegetação após exploração favorece
a sucessão das comunidades vegetais
A revegetação acelera a evolução do solo
A cobertura vegetal é melhorada
A estrutura da comunidade aproxima-se da vegetação
natural (altura, cobertura, diversidade) mas a
composição específica apresenta algumas diferenças
Os arbustos plantados e espontâneos aumentam em
cobertura e número
Correia O., A. S. Clemente, A. I. Correia, C. Máguas, M. Carolino, A. C. Afonso & Martins-Loução M. A. (2001). Quarry rehalibilitation: a
case study. In: Villacampa, Y., Brebbia, C.A., Usó, J.L. (eds). Ecosystems and Sustainable Development. III. Advances in ecological
sciences 10. Wit press, Southampton, Boston, Massachusetts, pp. 331-346.
Werner, C., A. S. Clemente, P. M. Correia, P. Lino, C. Máguas, A. I. Correia, and O. Correia. 2001. Restoration of disturbed areas in the
Mediterranean – a case study in a limestone quarry. Pages 368-376 in S.W. Breckle, M. Veste and W. Wucherer, editors. Sustainable landuse in deserts. Springer-Verlag, Berlin.
A densidade elevada e a cobertura
dos pinheiros nas plataformas mais
antigas levam a uma competição intensa
pra a luz e espaço
competição inter-específica
Competição intra-específica
Redução da cobertura da copa(LAI)
Medidas de gestão
Redução da densidade dos pinheiros
através de
desbaste
Gestão da densidade dos pinheiros
Pat.A (1983)
0.3 pinheiros/m2, 5.4 m alt.
Pat. B (1989)
0.9 pines/m2, 3.6 m tall
D10
D0
D40
40%
desbaste
Sem
desbaste
10%
desbaste
Nunes A., Oliveira G., Cabral S., Branquinho & Correia O. (2014). Beneficial effect of pine thinning in mixed plantations through
changes in the understory functional composition. Ecological Engineering: 70, 387-396
Desbaste dos pinheiros (40%)
B – patamares + novo(12) & maior densidade (3x)
alguns resultados – 2 anos após o desbaste
Parâmetros
Espécies
nativas
plantadas
Pinus
halepensis
Arbustos
espontâneos
Herbác
eas
espontâ
neas
Densidade
adultos
se
se
+
+
Densidade de
plântulas
se
+(B)
+
Crescimento
de arbustos
se
+(B)
+(B)
diversidade
sem efeito
O desbaste favorece as espécies espontâneas & a regeneração natural
O desbaste dos pinheiros pode ser uma ferramenta importante
de gestão para o sucesso da restauração.
Desbaste dos pinheiros
12
11
8
9
10
D40 ajust
7
9
8
7
6
Patamar 1 1
Patamar
D40 D0 obs
ajust
Ctrl D0
D40 obs
6
herbáceas
de abundance)
abundância
species
Sqrt (Herb
D40 obs
D40 ajust
10
11
D40D0 obs
CtrlD0 ajust
Patamar 3 3
Patamar
5
5
species
Sqrt (Herb
herbáceas
de abundance)
abundância
12
Espécies herbáceas espontâneas - abundância
.
1.0
1.5
observed
--- model
2.0
Tempo(anos)
2.5
3.0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Tempo(anos)
 O desbaste favoreceu o nº de espécies herbáceas nativas - valores
observados e obtidos pelo modelo de efeitos mistos multinivel
Desbaste dos pinheiros
1.0
1.5
observed
--- model
2.0
Tempo(anos)
2.5
3.0
2.0
1.5
D40 obs
D40 ajust
1.0
1.0
Patamar 1
D40 D0 obs
Ctrl D0 ajust
Patamar 3
0.5
log (spontaneous woody seedlings
abundance+1)
log abundância plântulas arb. espontâneas+1
D40 obs
D40 ajust
1.5
2.0
D40 D0 obs
Ctrl D0 ajust
0.5
log (spontaneous woody seedlings
abundance+1)
log abundância plântulas arb. espontâneas+1
Espécies lenhosas espontâneas - abundância
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Tempo(anos)
 Aumento do nº de plântulas de espécies lenhosas com o desbaste (D40) (p<0.05), independentemente do patamar. Valores observados e
modelados pelo modelo de efeitos mistos multinivel
ESTUDOS DE BIODIVERSIDADE
Avaliação da
diversidade estrutural e floristica
• Áreas revegetadas com diferentes idades
informação sobre a evolução da comunidade após implementação
das estratégias de recuperação.
• Áreas recuperadas após o fogo
informação sobre a evolução da comunidade após o fogo, uma
perturbação natural dos ecossistemas mediterrânicos
• Ecossistema referência (Vegetação Natural)
Servem de áreas modelo para as acções de recuperação. Quando
comparadas com áreas perturbadas permite avaliar o nível de
recuperação.
Locais de Estudo
Fire 2004
NV
90 00
90
80
80
00
80
Fire 2004
NV
DIVERSIDADE
Local
Anos Riqueza
Diversidade
Equitabilidade Similaridade
CN
>50
52
2,62
0,50
CA
3
46
2,96
0,57
0,69
C80
24
43
2,11
0,41
0,44
C90
17
45
2,47
0,47
0,43
C00
8
43
2,39
0,46
0,32
MN
>50
30
2,74
0,53
MA
3
41
2,95
0,57
0,54
M80
24
41
2,31
0,44
0,51
M90
17
48
2,51
0,48
0,41
M00
8
45
2,78
0,53
0,32
-
-
DIVERSIDADE
M00
Mais recente
D.pentaphylum
00
M90
M00 D.pentaphylum
D. viscosa
M80
R. officinalis
CA e MA
M80
C. salvifolius
90
C.
80
C90
CN e MN
P. saxatile
C00
M90
D. viscosa
C00
D. viscosa
Q. coccifera
R. officinalis
DIVERSIDADE
Patamares - calcário
Espécies herbaceous
Juniperus phoenicea
Mais recente
80
00
Arbutus unedo
90
 Claro gradiente sucessional
DIVERSIDADE
Patamares - marga
Espécies herbaceous
 Não há gradiente sucessional
CONCLUSÃO
 As espécies nativas usadas na revegetação
aceleraram a colonização natural .
Pinus halepensis
 Nos calcários a presença de espécies
aloctones Pinus halepensis e a ausencia de
Quercus coccifera são responsáveis pelas
diferenças entre os sitios referência e as áreas
revegetadas
Quercus coccifera
 Nas margas as diferenças devem-se ao uso de
hidrosementeiras de espécies herbáceas e
arbustivas
Quercus coccifera
DIVERSIDADE
 Total of 200 espécies - 14% da flora da Serra da Arrábida.
 Presença de espécies endémicas e protegidas
Iberis procumbens
Narcissus bulbocodium
Arabis sadina
Ruscus aculeatus
Muito Obrigada pela vossa atenção
Parque Natural da Serra da Arrábida
Instituições participantes
FCUL-CBA
Universidade de Lisboa
Faculdade de Ciências de Lisboa
Centro de Biologia Ambiental (CBA)
SECIL
Otília Correia
Graça Oliveira
Adelaide Clemente
Alice Nunes
Teresa Mexia
Cristina Branquinho
Cristina Cruz
Manuela Carolino
Patrícia Correia
A.I.Correia
A.Catarina Afonso
Ana Rita Moedas
Andreia Anjos
Cristina Máguas
M.A. Martins-Loução
C. Werner
Gisela Oliveira
Rodrigo Maia
Pedro Lino
Salomé Cabral
FCUL - Departamento de Estatística Aplicada - Salomé Cabral
Universidade de Évora – António Mira