Vegetação Natural
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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