Caracterização estrutural e de biodiversidade de árvores e aves em florestas da Cuesta de Botucatu: existe relação entre estoque de carbono e biodiversidade? - Lozano Sivisaca, Deicy Carolina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
A Mata Atlântica é um bioma florestal tropical que abrange o leste, sudeste e sul do Brasil. Esse bioma é considerado um hotspot para conservação por apresentar alta biodiversidade, endemismo e mais de 70% de sua cobertura original destruída. Ele é composto, parcialmente, por fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual, alvos do corte seletivo e incêndios, além de sofrer com reflexos das atividades agrícolas, industriais e urbanas. Esses fragmentos florestais ocorrem em ambientes distintos de relevo, clima e solo, além de sofrer processos de perturbação antrópica cuja influência sobre a estrutura, composição e armazenamento de carbono é diferenciada e ainda pouco compreendida. Assim, entender a relação entre a biodiversidade e o armazenamento de carbono na Floresta Estacional Semidecidual é essencial para planejar sua conservação e uso sustentável. Nessa pesquisa, nós estudamos sete fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual, localizados na cuesta de Botucatu, com diferentes históricos de perturbação antrópica, para compreender a influência dos fatores ambientais sobre sua diversidade, estrutura e composição florística, e também a relação entre o armazenamento de carbono, a diversidade e a estrutura da floresta. Os sete fragmentos de floresta estudados receberam as denominações Bixiguento, Três Barras, Pomar Velho, Carmelucho, Mata da Bica, Mata do IB, Lageado e estão localizados nas Fazendas Experimentais Edgardia e Lageado, da UNESP, no município de Botucatu, região centro-sul do estado de São Paulo. Para a coleta de dados dendrométricos e florísticos nos sete fragmentos, nós alocamos 18 parcelas permanentes de 0,2 ha (20 m x 100 m) subdivididas em 10 subparcelas de 200 m2. Em cada subparcela nós identificamos, medimos o diâmetro e estimamos a altura de todas as árvores a partir de 5 cm de DAP. Em busca dos fatores que poderiam influenciar a floresta estudada, coletamos dados de i) solo: pH, MO, CTC, V%, SB, macronutrientes e micronutrientes; e ii) dados topográficos. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0 - 20 cm em cada parcela, totalizando 90 amostras compostas. No capítulo 1 comparamos os sete fragmentos agrupados pelo histórico de perturbação e analisamos sua composição, diversidade e estrutura, buscando explicar as diferenças com base nos fatores ambientais. No total, identificamos 4.265 indivíduos, distribuídos em 44 famílias botânicas e 178 espécies. Verificamos que a riqueza de espécies e a estrutura se recuperaram rapidamente (~ 20 anos) o que destaca o potencial dessas florestas secundárias para a conservação da biodiversidade em paisagens tropicais modificadas por perturbações antrópicas. Porém, a composição florística leva mais tempo (> 40 anos) para se recuperar, como evidenciado na análise de similaridade/dissimilaridade e espécies indicadoras nas áreas florestais avaliadas. Além disso, verificamos que a composição florística da floresta é influenciada em 40% pelas características edáficas, especialmente pela soma de bases, saturação por bases, Mg, Ca, CTC e Al. No capítulo 2 exploramos a diversidade e estrutura das comunidades de avifauna nos fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual, segundo o mosaico vegetacional. Nós registramos 133 espécies e 35 famílias de aves, o que representa aproximadamente 17% das espécies já registradas no estado de São Paulo. Verificamos que não houve diferença significativa na riqueza de espécies entre as áreas amostradas, mas sim na composição de espécies. Os fragmentos Bixiguento, Mata do IB, Mata da Bica, Carmelucho apresentaram composição de espécies distinta das demais áreas e maior riqueza de aves de hábitos especialistas, de alta e média sensibilidade e floresta-dependentes. Verificamos que as categorias tróficas insetívoros, frugívoros e onívoros foram as guildas com maior frequência de ocorrência em todos os fragmentos florestais, as quais são especialistas que indicam áreas em bom estado de conservação. No capítulo 3 buscamos a compreensão da relação entre a diversidade de flora e avifauna e o estoque de carbono nos fragmentos de Floresta Estacional Semidecidual. Nos fragmentos florestais os estoques médios (± erro padrão) de biomassa e carbono foram estimados em 196,41 ± 9,06 Mg ha-1 e 98,21 ± 4,53 Mg C ha-1, respectivamente. Verificamos que existe diferença no estoque de carbono entre os fragmentos florestais, sendo maior nas florestas mais conservadas, com baixo nível de perturbação antrópica. Já nas florestas em processo de regeneração natural, como Três Barras, a correlação foi negativa. Em geral, não encontramos uma evidência clara na correlação carbono-vegetação e carbono-avifauna nos fragmentos florestais avaliados. Apesar da ausência de uma relação forte entre carbono-diversidade, em especial nas áreas em processo de recuperação, algumas áreas florestais certamente combinam alta diversidade de árvores e carbono, indicando que a conservação de carbono e biodiversidade podem ser alcançadas simultaneamente. Estratégias de conservação precisam considerar a biodiversidade de táxons relacionados aos estoques de carbono que não sejam árvores, como as aves. Contudo, nossos resultados mostram que esses processos não se traduzem em padrões em escalas que são importantes para a conservação: a diversidade e o carbono das árvores variam independentemente entre as áreas e ecossistemas florestais. A associação entre diversidade e carbono, estudada nessa pesquisa, evidencia que as florestas estacionais semideciduais no Brasil não estão apenas entre as mais diversas nos trópicos, mas também entre as mais densas em carbono, constituindo potenciais reservatórios de biodiversidade e estoques de carbono, que podem ser aproveitadas para obter pagamento por serviços ambientais, como, Crédito Sustentável de Floresta.

The Atlantic Forest is a tropical forest biome that covers the east, southeast and south of Brazil. This biome is considered a conservation hotspot for having high biodiversity, endemism and more than 70% of its original cover destroyed. It is partially composed by fragments of Semideciduous Seasonal Forest, targets of selective logging and fires, besides suffering from reflexes of agricultural, industrial and urban activities. These forest fragments occur in different environments due to the relief, climate and soil, in addition to the anthropic disturbance processes, whose influence on the structure, composition and carbon storage are different and still little understood. Thus, understanding the relationship between biodiversity and carbon storage in the Semideciduous Seasonal Forest is essential for planning its conservation and sustainable use. In this research, we studied seven fragments of Semideciduous Seasonal Forest, located in the Botucatu basket, with different history of anthropic disturbance, to understand the influence of environmental factors on its structure and diversity composition, and the relationship between carbon storage and diversity and structure of forest. The seven forest fragments studied received the designations Bixiguento, Três Barras, Pomar Velho, Carmelucho, Mata da Bica, Mata do IB and Lageado, and are located at Edgardia and Lageado Experimental Farms, at UNESP, in the municipality of Botucatu, in the south-central region from São Paulo. For the collection of dendrometric and floristic data in the seven fragments, we allocated 18 permanent plots of 0.2 ha (20 m x 100 m) subdivided into 10 subplots of 200 m2. In each subplot, we identified and measured the diameter and estimated the height of all trees from 5 cm of DBH. In search of the factors that could influence the studied forest, we collected data from i) soil: pH, OM, CEC, BS%, SB, macronutrients and micronutrients; and ii) topographic data. Soil samples were collected at a depth of 20 cm in each plot, totaling 90 composite samples. In chapter 1, we compare the seven fragments grouped by the history of anthropic disturbance and analyzed their composition, diversity and structure, trying to explain the differences based on the environmental factors. At all, we found 4,265 individuals, divided into 44 botanical families and 178 species. We found that richness of species and structure recovered remarkably fast (~ 20 years) in secondary Semideciduous Seasonal Forest, that highlights its potential for biodiversity conservation in tropical landscapes modified by anthropogenic disturbances. However, floristic composition takes longer (> 40 years) to recover, as shown in the analysis of similarity/dissimilarity and indicator species in the evaluated forest areas. In addition, we found composition and structure of the Seasonal Semideciduous Forests are strongly influenced by the edaphic characteristics. In chapter 2, we explored the diversity and structure of bird communities in the fragments of Semideciduous Seasonal Forest according to the vegetation mosaic. We registered 133 species and 35 bird families, what represents approximately 17% of the species already registered in São Paulo state. We found that there was no significant difference between species richness in the sampled areas, but in species composition. The fragments “Bixiguento”, “Mata do IB”, “Mata da Bica” and “Carmelucho” presented species composition distinct from the other areas, and a greater richness of birds of specialized habits, high and medium sensitivity and forest dependent. We found that the trophic categories insectivores, frugivores and omnivores were the guilds with the highest frequency of occurrence in all forest fragments, which are specialists that indicate areas in good condition. In chapter 3, we seek to compress the relationship between diversity of flora and avifauna and carbon stock in the fragments of Semideciduous Seasonal Forest. In forest fragments, average (± standard error) stocks of biomass and carbon were estimated at 196.41 ± 9.06 Mg ha-1 and 98.21 ± 4.53 Mg C ha-1, respectively. We found that there is a difference in carbon stock among forest fragments, being higher in more conserved forests, with low level of human disturbance. In forests undergoing natural restoration, such as “Três Barras”, correlation was negative. In general, we did not find clear evidence on the carbon-vegetation and carbon-birds correlation in the evaluated forest fragments. Despite the absence of a strong carbon-diversity relationship, especially in areas undergoing recovery, some forest areas certainly combine high diversity of trees and carbon, indicating that conservation of carbon and biodiversity can be achieve simultaneously. Conservation strategies need to consider biodiversity of taxa which are related to carbon stocks other than trees, such as birds. However, our results show these processes do not translate into patterns on scales that are important for conservation: diversity and carbon of trees vary independently among areas and forest ecosystems. The association between diversity and carbon, studied in this research, shows that Semideciduous Seasonal Forests in Brazil are not only among the most diverse in the tropics, but also among the most carbon-dense, constituting a potential reservoir of biodiversity and carbon stock, and that can be used to obtain payment for environmental services, such as, Sustainable Forest Credit.
Structural and biodiversity characterization of trees and birds in forests in the Botucatu Cuesta: is there a relationship between carbon stock and biodiversity?
Keywords: Biomassa; Aves; Diversidade; Similaridade; Mata Atlântica; Biomass; Birds; Diversity; Similarity; Atlantic Forest