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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Natalia Guerin
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Mendes, Flávio Bertin Gandara (President)
Carpanezzi, Antonio Aparecido
Engel, Vera Lex
Silva, Edson José Vidal da
Toniato, Maria Teresa Zugliani
Torezan, José Marcelo Domingues
Title in Portuguese
Potencial de plantios homogêneos de espécies nativas para catalisar a recuperação da biodiversidade e proporcionar o uso sustentável da Reserva Legal
Keywords in Portuguese
Adequação ambiental
Código florestal
Exploração sustentável de madeira
Filtros ambientais
Regeneração natural
Regra de montagem de comunidades
Sucessão ecológica
Abstract in Portuguese
A legislação ambiental brasileira obriga a maioria das propriedades rurais a ter Áreas de Preservação Permanente (APPs), que são áreas naturais protegidas devido à fragilidade física e ecológica, e Reserva Legal (RL), cuja função é a conservação da biodiversidade e a exploração sustentável. Em vista do passivo ambiental nas propriedades rurais brasileiras, no que se refere à RL, há uma demanda por estudos que buscam discutir estratégias para a recuperação dessas áreas. A possibilidade de exploração da RL gera uma expectativa de retorno econômico, ao mesmo tempo que essas áreas prestarão serviços ecossistêmicos importantes para a sociedade. Avaliações da regeneração natural sob plantios florestais homogêneos têm demonstrado que florestas plantadas para fins comerciais podem atuar como catalisadoras da regeneração natural a depender do manejo. Contudo, poucos estudos avaliaram a regeneração sob plantios puros de espécies nativas em regiões tropicais. Nesse contexto, para dar suporte à seleção de modelos que possam ser implementados na RL, em áreas cuja vegetação original seja de fisionomia florestal, testamos o "modelo de mosaico", que seria composto por pequenos talhões puros. Para tanto, utilizamos parâmetros de estrutura, riqueza, diversidade funcional e potencial econômico para avaliar plantios homogêneos (PH) de espécies nativas. No capítulo 1 comparamos PH com i) plantios mistos de espécies nativas e ii) com florestas nativas de referência em diferentes graus de conservação, visando avaliar se os PHs podem, em longo prazo, promover a conservação de biodiversidade e manutenção de processos ecológicos. No capítulo 2 avaliamos se a sucessão ecológica em PH é condicionada pelos atributos da espécie plantada ou por atributos abióticos, para identificar fatores que possam limitar o sucesso desses plantios. No capítulo 3 avaliamos se a exploração sustentável de madeira em RL a partir de PHs, que não foram manejados, é uma atividade economicamente viável frente a outros tipos de investimentos de longo prazo e outras opções de compensação de RL. Do ponto de vista ecológico, verificamos que PH com espécies nativas, que não sofreram manejo, podem, em longo prazo, promover a restauração das comunidades vegetais características de florestas semideciduais, tanto no aspecto estrutural, quanto na biodiversidade e funcionalidade. Os plantios homogêneos estudados apresentaram valores semelhantes para esses atributos ecológicos em relação a florestas de referência, inclusive às florestas maduras, que seriam a meta ideal de restauração. Em longo prazo, a estrutura (densidade e área basal) e o nível de riqueza das comunidades de plantas lenhosas sob esses plantios são muito pouco influenciados por filtros bióticos ou abióticos. O ritmo de crescimento da espécie plantada foi o único atributo que explicou parcialmente a riqueza e a densidade de indivíduos adultos nos plantios, embora não tenha exercido influência sobre a composição de espécies na comunidade em regeneração. Do ponto de vista econômico, verificamos que PHs de espécies nativas que não tiveram tratos silviculturais ao longo do seu desenvolvimento apresentaram valores para a taxa interna de retorno inferiores à poupança e valor presente líquido negativos. A compensação da RL por meio de arrendamento foi mais vantajosa do que a recomposição, mesmo considerando a venda de madeira. Destacaram-se os plantios de Handroanthus heptaphyllus, Myracrodruon urundeuva e Anadenanthera colubrina var. colubrina, cujo rendimento conseguiu superar os custos da recomposição, mesmo sem manejo adequado. Este estudo demonstrou que plantios de espécies nativas, ainda que homogêneos, podem ser utilizados para fins de recomposição de reserva legal, como proposto no "modelo de mosaico", pois conseguem recuperar a biodiversidade e garantir a funcionalidade dos ecossistemas em longo prazo, ainda que a composição de espécies seja distinta de florestas maduras, como tem sido observado também em plantios heterogêneos. A exploração da madeira, mesmo em áreas não manejadas, contribui para o aumento da rentabilidade de propriedades de pecuária e agricultura em longo prazo. A incorporação de tratos silviculturais adequados pode impulsionar a rentabilidade dessa atividade na RL, desde que sejam respeitadas as especificidades de exploração na RL, de modo a conciliar a produção de madeira com a conservação da biodiversidade.
Title in English
Potencial of pure plantations of native species to catalyse the recovery of biodiversity and provide sustainable use of Legal Reserve
Keywords in English
Assembly rules
Brazilin environmental law
Ecological succession
Environmental compliance
Environmental filters
Natural regeneration
Sustainable harvesting of timber
Abstract in English
Environmental legislation in Brazil states that most properties must have Permanently Protected Areas (PPA), which are natural protected areas due to its physical and ecological frailty, and also Legal Reserves (LR), aiming at biodiversity conservation and sustainable management. There is a huge demand for studies on strategies to recover and to manage LR due to environmental liability on rural private properties. Sustainable timber management is allowed in LR, and this may, potentially, provide economic return to the stakeholders, in addition to important ecosystem services to society as a whole. Reviews of natural regeneration under pure forest plantations have shown that planted forests can catalyse natural regeneration. However, few studies have evaluated the regeneration under pure stands of native species in tropical regions. In this context, aiming to support the selection of models that may be implemented in LR in areas which forest was the original vegetation, we tested the "mosaic model", which is comprised of small pure stands. We analysed the structure, richness, functional diversity and economical potential of homogeneous stands (HS) of native species. In chapter 1 we compared HSs with i) mixed plantations of native species and ii) reference ecosystems with distinct conservation status, aiming to verifiy if HS can, in the long term, foster biodiversity conservation and sustain ecological processes. In chapter 2 we analysed if ecological succession in HS is constrained by the species planted traits or by abiotic traits, in order to identify which attributes could restrict this type of planting in order to achieve the LR purposes. In chapter 3 we evaluated if sustainable timber exploitation from homogeneous stands, without silviculture practices, in LR is a viable economical activity in comparison with other types of long term investiments and other options for LR compensation. In the long term, from the ecological perspective, homogeneous stands with native species, without management except for the seedlings cultivation during three years after planting, can foster the restoration of seasonal forest plant communities in terms of structure, biodiversity and functionality. The homogeneous stands analysed had similar values for those ecological attributes when compared with reference ecosystems, including pristine forests which is the ultimate goal of restoration projects. In the long term, structure (density and basal area) and woody species richness under these stands are barely influenced by biotic or abiotic filters. Growth rate of the species planted was the only attribute that explained, in part, the richness and density of adult individuals in the stands, although it had no influence over species composition. From the economic perspective, homogeneous stands of native species without silviculture practices throughout their development had internal rates of return lower than saving and negative net present values. Compensation of LR through leasing was most profitable for the property revenue than restoration, even when timber exploitaition was included in the property income. Significant yields were assessed at stands of Handroanthus heptaphyllus, Myracrodruon urundeuva and Anadenanthera colubrina var colubrina, that exceeded the restoration costs, without any silviculture practices. This study demonstrates that native species plantations, even with only a single species, can be considered for the restoration of legal reserve, such as the "chessboard model", since they can foster biodiversity recovery and assure ecosystem functioning in the long term, even though species composition are distinct from pristine forests, which has been observed also in mixed plantations. In addition, timber exploitation, even in unmanaged areas, contributes for agriculture and livestock properties revenue in the long term. The incorporation of silviculture practices can bolster timber exploitation yield in the LR, as long as it considers the specificities for this activity in LR, in order to balance timber production with biodiversity conservation.
 
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Publishing Date
2019-05-20
 
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