Invasões por gramíneas africanas e restauração de formações abertas de Cerrado: uma abordagem de modelo de estado-e-transição
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Data
2022-03-16
Autores
Ribeiro, Gabriella de Faria Oliveira Damasceno [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Espécies exóticas invasoras (EEI) representam um dos grandes desafios do Antropoceno. A presença de gramíneas invasoras é mais um obstáculo à conservação de savanas tropicais, já ameaçadas pela conversão de áreas naturais e em menor grau por iniciativas equivocadas de restauração. Esta tese teve o objetivo de construir um modelo conceitual de estado-e-transição a respeito da degradação e restauração de savanas tropicais invadidas por gramíneas exóticas. Especificamente, utilizamos experimentos em campo para entender como a abundância de uma gramínea exótica invasora, Urochloa decumbens, está relacionada a alterações em ecossistemas abertos de Cerrado. Além disso, também investigamos como a abundância da EEI pode modular os efeitos de queimada prescritas nas comunidades vegetais e funcionamento desses ecossistemas. Os experimentos foram implementados em Itirapina/SP e Brasília/DF e envolveram a coleta de dados em distintos níveis ecológicos: micro-habitat (luminosidade, umidade e temperatura), indivíduo (área foliar específica), comunidade (riqueza, diversidade e estrutura) e ecossistema (acúmulo de biomassa, fluxo de carbono e taxa de decomposição). Foram estabelecidas parcelas (25 m²) representando gradientes de abundância de Urochloa decumbens (0, 25, 50, 75 e 100% de cobertura). Em cada área, foram estabelecidos três blocos, cada um composto por um gradiente queimado e outro controle (sem queima). A partir da junção das informações observadas em campo com as obtidas da literatura, nós propusemos um modelo de estado-e-transição composto por sete estados, sendo três estados estáveis e quatro transientes. O processo de degradação resultante da invasão por gramíneas exóticas pode ser revertido ou minimizado através de ações de manejo, capazes de manter o sistema em estados com menor cobertura pela EEI ou menos impactados pela sua presença. Esperamos que este modelo sirva de base para a tomada de decisões relativas ao manejo de gramíneas exóticas invasoras em savanas tropicais. Acreditamos que somente baseada em ciência a prática de ecologia aplicada pode enfrentar os desafios que a humanidade encontrará em decorrência das mudanças globais.
Invasive alien species (IAS) represent one of the major challenges of the Anthropocene. The presence of invasive grasses is an obstacle to the conservation of tropical savannas, which are already threatened by the conversion of natural areas and, to a lesser extent, by misguided restoration initiatives. This thesis aimed to build a state-and-transition model regarding the degradation and restoration of tropical savannas. Specifically, we used field experiments to understand how the abundance of an invasive alien grass, Urochloa decumbens is related to changes in open Cerrado ecosystems. In addition, we also investigated how the IAS’s abundance can modulate the effects of prescribed burning in vegetation and functioning of these ecosystems. Fire experiments were implemented in Itirapina/SP and Brasília/DF where we sampled data at different levels of ecological organization: micro-habitat (luminosity, humidity, and temperature), individuals (specific leaf area), community (richness, diversity, and structure) and ecosystem (biomass accumulation, carbon flux and decomposition rate). Plots (25 m²) were established in each area representing Urochloa decumbens abundance gradients (0, 25, 50, 75 and 100% cover). In each area, three blocks were established, each one composed of a burnt gradient and another control. From the combination of information obtained in the field with those retrieved from the literature, we proposed a state-and-transition model composed of seven states, three stable states and four transient states. The degradation process resulting from the invasion by alien grasses can be reversed or minimized through management actions, capable of maintaining the system in states with less coverage by the IAS or less impacted by its presence. We hope that this model will serve as a basis for decision-making regarding the management of invasive alien grasses in tropical savannas. We believe that the science-based practice of applied ecology can help us overcome the challenges that humanity will face because of global changes.
Invasive alien species (IAS) represent one of the major challenges of the Anthropocene. The presence of invasive grasses is an obstacle to the conservation of tropical savannas, which are already threatened by the conversion of natural areas and, to a lesser extent, by misguided restoration initiatives. This thesis aimed to build a state-and-transition model regarding the degradation and restoration of tropical savannas. Specifically, we used field experiments to understand how the abundance of an invasive alien grass, Urochloa decumbens is related to changes in open Cerrado ecosystems. In addition, we also investigated how the IAS’s abundance can modulate the effects of prescribed burning in vegetation and functioning of these ecosystems. Fire experiments were implemented in Itirapina/SP and Brasília/DF where we sampled data at different levels of ecological organization: micro-habitat (luminosity, humidity, and temperature), individuals (specific leaf area), community (richness, diversity, and structure) and ecosystem (biomass accumulation, carbon flux and decomposition rate). Plots (25 m²) were established in each area representing Urochloa decumbens abundance gradients (0, 25, 50, 75 and 100% cover). In each area, three blocks were established, each one composed of a burnt gradient and another control. From the combination of information obtained in the field with those retrieved from the literature, we proposed a state-and-transition model composed of seven states, three stable states and four transient states. The degradation process resulting from the invasion by alien grasses can be reversed or minimized through management actions, capable of maintaining the system in states with less coverage by the IAS or less impacted by its presence. We hope that this model will serve as a basis for decision-making regarding the management of invasive alien grasses in tropical savannas. We believe that the science-based practice of applied ecology can help us overcome the challenges that humanity will face because of global changes.
Descrição
Palavras-chave
Invasões biológicas, Restauração ecológica, Cerrado, Gramíneas invasoras, Espécies exóticas invasoras, Biological invasions, Ecological restoration, Cerrado, African grasses, Invasive alien species