The Brazilian Atlantic Forest is one of the world's biodiversity hotspots and probably one of the most highly threatened tropical forests. Understanding the forest, the carbon sequestration and develop a valid representation of the longterm dynamics of natural tropical forest are essential. Building a local forest growth model including anthropogenic activities will lead us to a better understanding in order to take sustainable actions. In the first part of the thesis a model of the floristic and ecological interaction in plant communities in the Parque Estadual da Serra do Mar, state of São Paulo, Brazil is built. The model is a multi-species model which contains nine functionally different species, each depicting a component of the canopy layer that it can reach and a shade tolerance. In a second part, the thesis explores the impact of different patterns of non forest areas due to human colonization on the Brazilian Atlantic Forest. The long-term structure, the dynamics and the carbon sequestration of the forest is then analyzed. The results suggest that an offshore inland colonization minimizes ecological impact on the forest composition and on the quantity of carbon stored in the forest biomass. Finally this project aims to understand the forest regeneration under different scenarios. The thesis determines how long it takes for the forest to recover after a clear out, and what are the impacts of external seed input playing during the regeneration of the forest. The proposed model gives satisfactory results and can be use as a decision support tool in order to take sustainable actions.

A Mata Atlântica é um dos 34 hotspots mundiais e provavelmente uma das florestas tropicais mais ameaçadas. Entender o sequestro do carbono e construir uma representação válida da dinâmica a longo prazo da floresta é primordial. Restaurar um ecossistema implica conhecer a complexidade dos fenômenos que se desenvolvem nestas formações, compreender os processos que levam à estruturação e manutenção destes ecossistemas ao longo do tempo e, finalmente, utilizar estas informações para a implantação de projetos de restauração. O objetivo desse projeto é buscar conhecimento sobre o crescimento da Mata Atlântica em meio ao comportamento antropogênico extrativista, buscando ações rumo à sustentabilidade e sua importância no processo de sequestro e estocagem de carbono. Desenvolver um modelo de crescimento da floresta adaptado ao local de estudo, que toma em consideração as atividades humanas, nos ajudará a determinar ações rumo à sua sustentabilidade. Na primeira parte da tese, é desenvolvido um modelo matemático que gera um sistema de equações diferenciais ordinárias não lineares. As características do Parque Estadual da Serra do Mar, no estado de São Paulo, são incluídas nesse modelo, que representa várias espécies de árvores agrupadas em nove grupos em função de sua altura máxima e de seu comportamento em relação à sombra. Em seguida, a tese trata do impacto de várias dinâmica da floresta e na estrutura e no sequestro de carbono. Os resultados mostram que o modelo offshore inland minimiza o impacto do desmatamento em termos de quantidade de biomassa perdida ou do impacto na biodiversidade. No final, com o objetivo de restaurar a Mata Atlântica, vários cenários de regeneração são abordados/considerados. O modelo determina em quantos anos a floresta estará restaurada e mostra a importância da contribuição externa de sementes. O desempenho desse modelo traz bons resultados em comparação com outros estudos, e pode ajudar a tomar decisões para a concretização de um futuro sustentável.