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Ecological restoration using direct seeding in Brazilian savanna (Cerrado) : evaluating different growth form species and seeding densities
No full textDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.Para restaurar os processos ecológicos e a biodiversidade em savanas e campos estagnados com dominância de gramíneas exóticas, é necessária intervenção para reduzir ou eliminar a dominância de espécies exóticas e reintroduzir espécies nativas. Semeadura direta é metodologia que vem se confirmando eficiente para a reintrodução de espécies nativas. Neste trabalho apresentamos os resultados de experimentos com semeadura direta de espécies nativas do Cerrado, tanto arbóreas, como arbustivas e herbáceas, componentes importantes destes ambientes abertos. O capítulo 1 apresenta o sucesso de estabelecimento, sobrevivência e crescimento ou cobertura do solo de 76 espécies de diferentes formas de vida. São sintetizados os resultados de até três anos de avaliações de sete semeaduras experimentais realizadas entre 2011 e 2014 em três áreas no Distrito Federal e uma Goiás. As áreas, historicamente de cerrado sentido restrito, encontravam-se degradadas por atividade agropecuária e dominadas por gramíneas exóticas invasoras tais como Andropogon gayanus, Urochloa decumbens, U. humidicola, U. brizantha, Hyparrhenia rufa e Melinis minutiflora. O preparo prévio das áreas foi roçagem e gradagem e semeaduras realizadas em linhas, canteiros ou área total. Das 76 espécies plantadas, (50 arvores, 14 arbustos, 12 ervas) 83% (63) estabeleceram-se com sucesso (42 arvores, 12 arbustos, 9 ervas). Dentre as espécies estabelecidas, a sobrevivência de plântulas de espécies lenhosas (arvores e arbustos) foi alta (80,4 ± 19,5% média ± DP) após a primeira estação seca. O crescimento das plântulas de espécies lenhosas foi lento, em média 2,5 cm na segunda estação de crescimento, como é característico às espécies lenhosas do Cerrado. Foram identificadas sete espécies de ervas e arbustos com crescimento e reprodução rápidos (primeiro ou segundo ano após semeadura), boa capacidade de cobertura do solo (entre 2% e 30% nas primeiras duas estações de crescimento) e que geralmente produzem boa quantidade de sementes: Andropogon fastigiatus, Aristida gibbosa, Schizachyrium sanguineum, Lepidaploa aurea, Stylosanthes capitata, Stylosanthes macrocephala e Achyrocline satureioides. Estas e outras espécies de arbustos e ervas, componentes importantes em iniciativas de restauração de áreas abertas de Cerrado, podem ser utilizadas para preenchimento ou cobertura do solo precocemente, estruturando a comunidade e ajudando a controlar a ocupação de gramíneas exóticas pelo efeito de prioridade. A restauração ecológica por semeadura direta com preparo prévio de roçagem e gradagem foi eficaz em estabelecer e manter a maioria das espécies testadas nos primeiros um a três anos de acompanhamento. Estas e as demais espécies podem ser utilizadas para compor o conjunto de espécies utilizado, aumentando a diversidade e restaurando os processos ecológicos. O capítulo 2 traz resultados de experimento utilizando espécies indicadas no capítulo 1 como boas espécies de preenchimento, semeadas diretamente em três diferentes densidades. Para definir densidade de semeadura mais adequada para limitar o reestabelecimento de gramíneas exóticas sem excluir espécies nativas menos competitivas, foram testadas três densidades de semeadura de sete espécies de preenchimento e tratamento controle, sem intervenção, em 18 parcelas aleatorizadas em três áreas, sendo três réplicas no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros (PNCV)/GO, uma na Reserva Biológica da Contagem (RBC)/DF e outra na Fazenda Entre Rios (FER)/DF. As semeaduras foram realizadas em áreas previamente dominadas por gramíneas exóticas invasoras (cobertura do solo maior que 98%). Antes da semeadura, as áreas foram roçadas e gradeadas duas vezes para eliminar as gramíneas exóticas estabelecidas e reduzir o banco de sementes do solo destas espécies. Os três tratamentos de densidade de semeadura testados foram Baixa (M/2), Média (M) e Alta (2 x M) das espécies Aristida gibbosa (gramínea, densidade de plantio média M = 48 Sementes Viáveis (SV)/m2), Lepidaploa aurea (arbusto, M = 129 SV/m2), Achyrocline satureioides (arbusto, M = 17 SV/m2), Stylosanthes capitata e Stylosanthes macrocephala (arbustos, M = 65 SV/m2) e Solanum lycocarpum (arvore, M = 6,5 SV/m2). Foram semeadas em conjunto com outras 22 ou 28 espécies em densidade média constante de 1,8 SV/m² por espécie (espécies de diversidade). Foi mensurada a cobertura do solo nas categorias ervas e arbustos semeados, gramíneas exóticas, árvores semeadas e espécies nativas não semeadas; e a riqueza e densidade de árvores semeadas aos 3, 6, 12, 18 e 24 meses nas parcelas experimentais e em parcelas controle, onde não houve intervenção. Os dados foram analisados utilizando Modelos Lineares Generalizados. Aos 24 meses, as parcelas de restauração tenderam a ter menor cobertura de gramíneas exóticas em todas as densidades de plantio em relação às áreas controle. A área restaurada, considerando todos os tratamentos, apresentou incremento em diversidade da ordem de 1.548% e de 2.680% na riqueza de espécies de árvores nativas em relação à área controle. A densidade média de árvores nativas aos 24 meses foi de 4,5 indivíduos/m². Os tratamentos de Alta, Média e Baixa densidades de semeadura de espécies de preenchimento não apresentaram diferenças significativas entre si para cobertura de gramíneas exóticas (GEI), árvores nativas semeadas (ARVORE), ou as próprias espécies de preenchimento (ARBHERB). Por outro lado, as três áreas experimentais apresentaram diferenças entre si para cobertura ARVORE, GEI, ARBHERB, e espécies nativas não semeadas. Os resultados mostraram que mesmo a menor densidade de semeadura de espécies de cobertura testada foi suficiente para estabelecer uma comunidade de plantas nativas e reduzir a cobertura de gramíneas exóticas, dependendo da área de restauração. Portanto, fatores locais, como características do solo e comunidade de gramíneas exóticas, a serem mais bem compreendidos, podem ser mais importantes que a densidade de semeadura para determinar o sucesso de restauração nos primeiros dois anos. Em geral, os resultados mostram que é possível estabelecer rapidamente cobertura do solo por plantas nativas através de semeadura direta de gramíneas e arbustos, o que permite eliminar a dominância de gramíneas exóticas e reestabelecer estrutura de savana mesmo após distúrbio severo em Cerrado.In order to restore ecological processes and biodiversity in savannas and grasslands that are stagnant by the dominance of exotic grasses, it is necessary to intervene reducing or eliminating exotic species and reintroducing native plants. Direct seeding is a technique that has been confirmed efficient for the reintroduction of native species. In this work we present the results of experiments with direct seeding of native Cerrado species, trees, shrubs, forbs and grasses as important components of these open environments. Chapter 1 presents the establishment, survival and height growth or ground cover of 76 species of different growth forms. We synthesized the results of up to three years of seven experimental restorations by direct seeding conducted between 2011 and 2014 in three areas in the Federal District and one in Goiás State. The areas, historically Cerrado savannas, were degraded by agricultural activity and dominated by invasive exotic grasses such as Andropogon gayanus, Urochloa decumbens, U. humidicola, U. brizantha, Hyparrhenia rufa and Melinis minutiflora. The soil preparation before seeding was mowing and plowing; seeding was carried out in rows, beds or total area. Of the 76 species seeded, (50 trees, 14 shrubs, 12 herbs) 83% (63) were successfully established (42 trees, 12 shrubs, herbs 9). Among the established species, seedling survival of woody species (trees and shrubs) was high (80.4 ± 19.5%, mean ± SD) after the first dry season. The seedlings growth of woody species was slow, on average 2.5 cm in height in the second growing season, confirming the slow growth characteristic of the Cerrado's woody species. Seven species of grasses and shrubs with rapid growth and reproduction (first or second year after seeding), good ground cover (between 2% and 30% in the first two growing seasons) and good seed production were identified: Andropogon fastigiatus, Aristida gibbosa, Schizachyrium sanguineum, Lepidaploa aurea, Stylosanthes capitata, Stylosanthes macrocephala, Achyrocline satureioides. These and other species of shrubs and grasses are important components for restoration of Cerrado's savannas and grasslands and can be used as early ground cover, structuring the community and helping to control the colonization of exotic grasses by priority effect. Ecological restoration by direct seeding with soil preparation by mowing and plowing was effective in establishing and maintaining most of the tested species, from one to three years after direct seeding. These tested and other species can be used to compose the restoration species set, increasing the diversity and restoring the longer-term ecological processes. Chapter 2 presents experimental restoration testing the use of the species identified in Chapter 1 as good ground cover species, directly seeded in three different densities. To set more appropriate seeding density to limit the reestablishment of exotic grasses without excluding other native species, we tested three seeding densities of seven species and control plots without intervention, in 18 randomized plots in three areas, with three replicates in the Chapada dos Veadeiros National Park (PNCV) / GO, a replicate at the Contagem Biological Reserve (RBC) / DF and another at Fazenda Entre Rios (FER) / DF. The seedings were carried out in areas previously dominated by invasive grasses (soil covering greater than 98%). Before planting, the areas were mowed and plowed twice to eliminate the established exotic grasses and reduce the soil seed bank of these species. The three treatments of seeding density were: Low (1/2M), Medium (M) and High (2xM) using the following species: Aristida gibbosa (grass, average planting density M = 48 Viable seeds (VS) / m2), Lepidaploa aurea (shrub M = 129 VS / m2), Achyrocline satureioides (shrub 17 M = VS / m2), Stylosantes capitata and Stylosantes macrocephala (shrubs, M = 65 VS / m2), and Solanum lycocarpum (shrub, M = 6,5 VS / m2). They were seeded together with a set of 22 or 28 other tree, shrub and herb species. The seeding density of these other species was kept the same in all plots and the mean seeding density was 1.8 VS / m² per specie. We measured the ground cover in the categories seeded grass and shrubs, exotic grasses, seeded trees and not seeded native species; and density and height of sowed trees at 3, 6, 12, 18 and 24 months in the experimental plots and control plots. Data were analyzed using generalized linear models. At 24 months, the restoration plots tended to have lower coverage of exotic grasses in all planting densities in relation to the control plots. The restoration plots, considering all treatments, showed an increase in diversity of 1,548% and 2,680% on species richness of native trees compared to the control plots. The average density of native trees at 24 months was 4.5 individuals / m². The treatments of ground cover seeding density showed no significant differences among them considering exotic grass cover (GEI), seeded native trees (TREE), or ground cover species (ARBHERB). On the other hand, the three experimental areas differ from each other to GEI cover, ARBHERB, and not seeded native species. The results showed that even the lower seeding densities of ground cover tested may be enough to establish a community of native plants and to reduce the exotic grasses cover depending on the area the restoration is carried out. Therefore, local factors such as soil characteristics and exotic grass community, which is to be better understood, might be more important than seeding density to determine the restoration successes in the first two years. In general, the results showed that it is possible to quickly establish a ground cover of native species by direct seeding of grasses and schrubs which allows to eliminate the exotic grasses dominance and to reestablish a savanna type structure even after severe disturbance in the Cerrado region.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Alelopatia em Lepidaploa aurea (Asteraceae) como ferramenta de restauração ecológica : potencial para o controle de gramíneas exóticas invasoras no Cerrado
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.Gramíneas africanas são responsáveis por uma série de problemas ecológicos por se tornarem invasoras em muitas partes do mundo, afetando especialmente áreas campestres e savânicas, como no caso do Cerrado. A restauração ecológica por meio de semeadura direta tem se mostrado uma prática eficaz no controle destas gramíneas exóticas invasoras em algumas áreas deste bioma brasileiro. A espécie Lepidaploa aurea (Mart. ex DC.) H. Rob. (Asteraceae) demonstra bom desempenho em projetos de restauração ecológica no Cerrado e aparentemente inibe o crescimento das gramíneas exóticas invasoras Andropogon gayanus e Urochloa decumbens, sem, no entanto, afetar o desenvolvimento de algumas espécies nativas arbóreas, o que indica uma possível atividade alelopática. O objetivo deste trabalho foi identificar o potencial alelopático de L. aurea sobre as gramíneas exóticas invasoras A. gayanus e U. decumbens, sobre a gramínea nativa: Loudetiopsis chrysothrix, e sobre as arbóreas nativas: Copaifera langsdorffii e Acacia polyphylla, em condições controladas, semi-naturais e naturais. Foram feitos experimentos: (i) em laboratório, com o uso de extratos aquosos de folhas e raizes de L. aurea em placas de Petri, em solo natural (sem esterilização) e esterilizado (para avaliação do efeito da microbiota), e em vermiculita; (ii) em casa de vegetação, com uso de carvão ativado e utilização de solo onde L. aurea foi previamente cultivada e de serrapilheira de L. aurea e (iii) em campo, com uso de carvão ativado e avaliação da germinação e do crescimento inicial das plantas-alvo cultivadas dentro e fora de manchas de L. aurea (áreas dominadas pela espécie). Foi constatado o potencial alelopático de L. aurea sobre todas as espécies-alvo (espécies-modelo, exóticas e nativas) em laboratório. Em casa de vegetação, o contato com os aleloquímicos de L. aurea reduziu o crescimento inicial da gramínea exótica U. decumbens e aumentou o crescimento inicial das espécies nativas C. langsdorffii e L. chrysothrix. Em campo, os efeitos alelopáticos foram observados somente no estímulo à germinação de sementes de C. langsdorffii. A alelopatia em L. aurea pode ser útil em projetos de restauração ecológica por auxiliar no controle da U. decumbens e por estimular o melhor desenvolvimento de outras espécies nativas.African grasses are responsible for a number of ecological problems for being invasive in several parts of the world, affecting especially open ecosystems such as grasslands and woodlands as it is the case in the Brazilian savanna, the Cerrado. In these areas, ecological restoration through direct sowing has been shown to be an effective practice in the control of exotic species in some areas of this Brazilian biome. The specie Lepidaploa aurea (Mart. Ex DC.) H. Rob. (Asteraceae) shows good performance in ecological restoration projects in the Cerrado and apparently inhibits the growth of the exotic grasses Andropogon gayanus and Urochloa decumbens, without, however, affecting the development of certain native species tree, indicating a possible allelopathic activity. The aim of this work was to identify the allelopathic potential of L. aurea on the exotic grasses A. gayanus and U. decumbens, on the native grass Loudetiopsis chrysothrix and on the natives tree Copaifera langsdorffii e Acacia polyphylla under controlled conditions, semi-natural and natural. Experiments were made: (i) in laboratory conditions with the use of water extracts of L. aurea (1.25, 2.5, 5 and 10% concentration) in Petri dishes, in sterilized soil (for evaluation of the effect of microbial) and natural (no sterilization) and vermiculite; (ii) in a greenhouse, with activated carbon and utilization of soil where L. aurea was previously grown and L. aurea’s litter and (iii) in the field, with use of activated charcoal and evaluation of germination and early growth the target plants in and out of patches dominated by L. aurea. We found allelopathic effects of L. aurea on all target species (model species, exotic and native) in the laboratory conditions. In the greenhouse, the contact with the allelochemicals of L. aurea reduced the initial growth of exotic species U. decumbens and increased the initial growth of native species C. langsdorffii and L. chrysothrix. In the field, the allelopathic effects were observed only in increasing the germination of the native tree C. langsdorffii. Allelopathy in L. aurea can be useful in ecological restoration projects for assisting in the control of U. decumbens and encourage better development of other native species.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Efeitos da aplicação de biossólido e resíduos de poda na revegetação de área de empréstimo no Distrito Federal
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2016.Ações de recuperação de comunidades vegetais, em áreas mineradas, podem contribuir para a conservação de espécies. Áreas de empréstimo são áreas mineradas, geralmente localizadas no ambiente urbano e periurbano, caracterizadas pela remoção total da cobertura vegetal para retirada do subsolo. Nas áreas urbanas, também há a questão da destinação adequada dos resíduos sólidos urbanos. O processo de tratamento de esgotos sanitários gera um subproduto conhecido como lodo de esgoto ou biossólido. A poda de árvores nos centros urbanos também gera grandes volumes de resíduos sólidos. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do uso do biossólido e dos resíduos de poda na recuperação de área de empréstimo, no Distrito Federal. Foram avaliados: (i) os efeitos de diferentes dosagens de lodo e de resíduos de poda, e sua combinação, na sobrevivência e crescimento inicial de mudas de espécies arbóreas de dez espécies nativas do Cerrado; (ii) o estabelecimento de gramíneas exóticas invasoras e outras espécies espontâneas nas parcelas experimentais; e (iii) as condições de fertilidade e de reestruturação do solo em recuperação. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com oito tratamentos e um grupo controle, e três réplicas de cada tratamento, totalizando 27 parcelas experimentais. Foram testados os efeitos de três níveis (doses) dos dois fatores (Lodo - L e Poda - P): L0P0; L0P1 (122,5 Mg.ha-1 de poda); L0P2 (245 Mg.ha-1 de poda); L1P0 (270 m3.ha-1 de lodo); L1P1; L1P2; L2P0 (1.080 m3.ha-1 de lodo); L2P1; e L2P2. Em cada parcela experimental foram plantadas aleatoriamente 60 mudas de espécies arbóreas (6 indivíduos por espécie). As espécies de formações florestais do Cerrado Anadenanthera colubrina, Copaifera langsdorffii, Handroanthus impetiginosus, Peltophorum dubium, Schinus terebinthifolius e Senegalia polyphylla apresentaram alto percentual de sobrevivência e elevadas taxas de crescimento inicial nos tratamentos constituídos por dosagens combinadas dos resíduos e/ou constituídos somente por dosagens de lodo. As espécies de formações savânicas apresentaram as menores taxas de crescimento relativo em altura (Alibertia edulis e Alibertia sessilis) e em diâmetro (Tabebuia aurea) em todos os tratamentos testados. Plantas de T. aurea apresentaram o menor percentual de sobrevivência do experimento (tratamento L2P2). As condições edáficas nos tratamentos testados apresentaram melhorias nos parâmetros de fertilidade principalmente com dosagens de lodo. A colonização das parcelas experimentais por espécies espontâneas indicou necessidade de previsão de métodos de controle semelhantes aos praticados em projetos de restauração de forma geral. A recuperação de área de empréstimo, localizada em ambiente urbano, com utilização de lodo e poda e plantio de mudas de espécies arbóreas, apresentou bons resultados quanto à recomposição da cobertura vegetal.Actions for plants communities recovery, in mining areas, might contribute to species conservation. Lending areas are mined areas, generally located in urban or periurban environment, characterized by the complete removal of the vegetation for subsoil withdrawal. In urban areas there is also the matter of adequate destination of urban solid residues. The process of sewage treatment generates a byproduct known as sewage sludge or biosolid. The pruning of trees in urban centers also generates massive volumes of solid residues. The objective of this work was to assess the effects of biosolids and pruning residues on the recovering of lending areas in Distrito Federal, Brazil. There were evaluated: (i) the effects of different quantities of sewage sludge and pruning residues, and their combination, on the survival and initial growth of saplings of 10 native arboreal species of cerrado; (ii) the settlement of exotic invasive grasses and other spontaneous species in the experimental allotments; e (iii) the fertility and restructuring conditions of the recovering soil. The experimental design occurred in random blocks with eight treatments and a control group, and three replicates per treatment, resulting in 27 experimental allotments. There were tested the effects of three levels (dosages) of each factor (sludge - L and pruning - P): L0P0; L0P1 (122,5 mg.ha-1 of pruning); L0P2 (245 mg.ha-1 of pruning); L1P0 (270 m3.ha-1 of sludge); L1P1; L1P2; L2P0 (1.080 m3.ha-1 of sludge); L2P1; L2P2. In each experimental allotment 60 saplings of each arboreal species were planted (six individuals per species). The species Anadenanthera colubrina, Copaifera langsdorffii, Handroanthus impetiginosus, Peltophorum dubium, Schinus terebinthifolius and Senegalia polyphylla, of Cerrado’s forest formations, displayed high survival percentage and high rates of initial growth in the treatments of combined dosages of both residues and/or those of sludge only. The species of savanna formations displayed smaller relative growth rates of height (Alibertia edulis and Alibertia sessilis) and diameter (Tabebuia aurea) in all tested treatments. Plants of T. aurea displayed the smaller percentage of survival of the experiment (treatment L2P2). The edaphic conditions in the tested treatments displayed improvement in the fertility parameters mainly with sludge dosages. The settlement of experimental allotments by spontaneous species indicated the need of prediction of control methods similar to those of general restauration projects. The recovery of lending area in urban environment using sewage sludge and pruning, and planting saplings of arboreal species displayed good results for the restoration of the plant cover.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Dinâmica populacional de uma gramínea invasora e um arbusto nativo : implicações para a restauração ecológica no Cerrado
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2017.A compreensão da dinâmica populacional de plantas é importante principalmente nos primeiros estágios sucessionais. Nestes estágios algumas espécies podem se tornar dominantes e alterar a trajetória sucessional do ambiente. Os estudos de dinâmica populacional em áreas de restauração podem ajudar a avaliar o sucesso dos projetos, e indicar quais processos demográficos estão afetando a persistência das populações. Neste trabalho, realizamos estudos de dinâmica populacional e análises matriciais de uma gramínea invasora (Urochloa decumbens (Stapf) R.D. Webster) e um arbusto nativo Lepidaploa aurea (Mart. ex DC.) em áreas experimentais de restauração de Cerrado. Apresentamos o capítulo 1 o estudo de dinâmica populacional com L. aurea, considerando uma cronossequência com três idades de estabelecimento desde a semeadura e duas condições de dominância. Neste capítulo também avaliamos como a densidade de indivíduos e riqueza de espécies arbóreas usadas em plantios de restauração variam entre as áreas dominadas por L. aurea e U. decumbens. Amostramos as populações em julho de 2015 e julho de 2016, em área de restauração no Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, GO. Construímos quatro matrizes de transição representando as populações do 4o ano de estabelecimento, 3o ano, 2o em condição de dominância e 2o ano em condição de não-dominância (em áreas dominadas por U. decumbens). Somente a população do 2o ano em condição de dominância apresentou valores de maiores que um, indicando um aumento populacional. A análise de elasticidade mostrou que proporcionalmente é mais sensível a mudanças nas taxas vitais dos adultos maiores, em todas as populações, principalmente na mais velha (4o ano). A sobrevivência foi a taxa vital de maior elasticidade, ocorrendo um aumento da importância desta taxa vital conforme aumenta a idade das populações. Entre as populações de mesma idade e condições diferentes de dominância, a fertilidade foi mais importante para a dinâmica populacional da população não-dominante do que para a população dominante. As análises de LTRE indicaram que a redução da sobrevivência dos adultos maiores foi a principal causa das reduções no crescimento populacional observadas com o aumento da idade das populações. A redução da sobrevivência gerou maiores diferenças no crescimento populacional entre o 2º e o 3º ano após a semeadura. A condição de não-dominância gerou redução na sobrevivência dos indivíduos, mas esta foi em parte compensada por aumento na fertilidade. A densidade de indivíduos de 13 espécies arbóreas foi em média 15,1±1,2 e 12,8±0,6 indivíduos/m2 em áreas dominadas por L. aurea e por U. decumbens respectivamente. O índice de Shannon foi de 2,03 e 2,10 para as parcelas dominadas por L. aurea e por U. decumbens, respectivamente. Estes resultados indicam que L. aurea pode ser uma espécie utilizada em projetos de restauração no Cerrado. Devido a características desta espécie, provavelmente suas populações se reduzirão no futuro não sendo mais tão dominantes do que quanto destas populações analisadas nos primeiros anos após a semeadura. Avaliamos, no capítulo 2, a dinâmica populacional de U. decumbens em diferentes condições de dominância (dominante e não-dominante, ou seja, em áreas dominadas por L. aurea). Encontramos que as duas populações apresentaram valores de menores que um, o que indicaria uma tendência de decréscimo populacional. A análise de elasticidade mostrou que os indivíduos maiores são os mais importantes para a dinâmica populacional da espécie em condição de dominância, e em condição de não-dominância os estágios A2, A3 e A4 são os mais importantes. A sobrevivência foi a taxa vital mais importante para as duas populações. A análise de LTRE evidenciou a influencia das alterações nas taxas vitais dos indivíduos no estágio A3 para o pequeno aumento no valor de entre a população dominante e não-dominante. Enquanto que as diferenças nas taxas vitais dos indivíduos no estágio A4 contribuíram para redução dos valores de iv na população não-dominante. A sobrevivência foi a taxa vital que mais contribuiu para o pequeno aumento do valor de na população não-dominante. Esses resultados demonstram que a competição com o arbusto nativo (L. aurea) teve pouco efeito na dinâmica populacional de U. decumbens. Embora os valores de encontrados indiquem uma tendência ao decréscimo populacional em condições estáveis, as populações de U. decumbens foram fortemente perturbadas antes do plantio de semeadura, e apresentam valores de similares a populações de espécies invasoras em estágios inicial e média de invasão. Mesmo que L. aurea tenha algum efeito na dinâmica de U. decumbens, a tendência é que este efeito minimize com o passar do tempo. A alta capacidade de rebrota desta espécie e a rápida recuperação das populações após fortes distúrbios (fogo e aragem) realizados para a semeadura direta indicam que é preciso manejar continuamente a área para o controle de U. decumbens para que sucesso da restauração seja alcançado.Understanding the population dynamics of plants can be especially important during early successional stages. At these stages, some species may become dominant and change plant community successional trajectory. Population dynamics studies in restoration areas can help to evaluate restoration success, and indicate which demographic process are affecting the persistence of populations. We carried out studies of population dynamics using matrix projection models of an invasive grass (Urochloa decumbens (Stapf) R.D. Webster and a native shrub Lepidaploa aurea (Mart. Ex DC.) in restoration areas in the Cerrado. In chapter 1, we analyzed L. aurea population dynamics considering a chronosequence of three years since direct sowing for restoration purposes, considering two conditions of dominance. We also evaluated density of individuals and richness of tree species sowed for restoration in areas dominated by L. aurea and U. decumbens. We sampled the populations in July 2015 and July 2016, in a restoration area in the Chapada dos Veadeiros National Park, GO. We build four transitions matrix representing the populations during their 4th, 3rd and 2nd year after direct sowing. For this last age of establishment, we also contrasted population dynamics in dominant vs. non-dominance condition (in areas dominated by U. decumbens). Only the population during the 2nd year of establishment in dominant condition presented values of greater than one, indicating a tendency of population increase. The elasticity analysis showed that is proportionally more sensitive to changes on vital rates of older adults in all populations, especially in the older one (4th year). Survival was the vital rate of higher elasticity, with an increased importance of this vital rate as the age of the populations increased. Fertility was more important for the population dynamics of the non-dominant population in comparison to the dominant population. LTRE analysis indicated that the reduction of survival rates in older adults was the main cause of reductions in population growth observed with increasing populations age. Survival rates decreases caused major differences in population growth between the 2nd and 3rd year after sowing. The non-dominance condition led to a reduction in the survival of the individuals, but an increase in fertility has partially compensated that effect on population growth rates. The density of individuals from 13 tree species was on average 15.1±1.2 e 12.8±0.6 individuals/m2 in areas dominated by L. aurea and U. decumbens respectively. The Shannon index was 2.03 and 2.10 for the plots dominated by L. aurea and U. decumbens, respectively. These results indicate that L. aurea may be a useful species for restoration projects in the Cerrado. Due to the characteristics of this species, their populations will probably be reduced in the future, being no more dominant than in the populations analyzed in the first years after sowing. In chapter 2, we evaluated U. decumbens population dynamics in two dominance conditions (dominant and non-dominant). We found that the two populations presented values smaller than one, which would indicate a tendency of population decrease in stable environments. The elasticity analysis showed that the largest individuals are the most important for the population dynamics of this species in dominance condition, and in non-dominance condition the stages A2, A3 and A4 were the most important. Survival was the most important vital rate for both populations. LTRE analysis indicated that changes in the vital rates of individuals in stage A3 most influenced the small increase in value in non-dominant population compared to the dominant population. While differences in the vital rates of individuals in the A4 stage contributed to a reduction in values in the non-dominant population. Survival was the vital rate that most contributed to the small increase in value in the non-population. These results demonstrate that competition with the native shrub (L. aurea) had little vi effects on the population dynamics of U. decumbens. Although the values found indicate a tendency to decrease population in stable conditions, the populations of U. decumbes were strongly disturbed (fire and soil plowing) before sowing. In the studied conditions, this species presented values similar to the ones described for invasive species populations in the initial and middle stages of invasion. Although L. aurea has some effect on the dynamics of U. decumbens, the tendency is that these effects will decrease over the time. The high sprout capacity of this grass species and the rapid recovery of populations after severe disturbances for direct seeding indicate that is necessary to continuously manage the area for control of U. decumbens in order achieve success in restoration.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Avaliação da eficiência do plantio direto associado ao controle químico como método de restauração de fitofisionomias savânicas do Cerrado
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, 2020.No Cerrado, especialmente em ambientes campestres e savânicos, o desenvolvimento de
técnicas de restauração que superem a competição com gramíneas exóticas invasoras (GEI) é
essencial. O plantio direto é um método amplamente utilizado na agricultura mecanizada, que
não revolve o solo e, assim, não expõe o banco de sementes de GEI. No entanto, não há registros
do uso dessa técnica para a restauração de savanas brasileiras. O objetivo deste trabalho foi
avaliar a eficiência do plantio direto, associado ao controle químico de GEI, como método de
restauração de áreas degradadas de cerrado sensu stricto. Os experimentos foram realizados em
três áreas na Fazenda Entre Rios (FER), sudeste do Distrito Federal, totalizando 2,6 hectares.
Originalmente, as áreas eram caracterizadas pela presença de cerrado sensu stricto que foram
utilizadas para agricultura e pecuária extensiva, com plantio principalmente das GEI
Megathyrsus maximum Hoc (Jacq.) B.K.Simon & S.W.L.Jacobs e Urochloa spp., e estavam
abandonadas há, pelo menos, quatro anos. Em cada uma das áreas, foram instalados três
tratamentos: Tratamento 1 (T1): Roçagem + um herbicida não-seletivo + semeadura de nativas;
Tratamento 2 (T2): Roçagem + um herbicida não-seletivo + um herbicida seletivo + semeadura
de nativas; e Controle (T0): áreas invadidas por GEI, não manejadas. A solução de herbicida
não-seletivo consistiu em 500g de Roundup® ultra (N-(fosfonometil) glicina + sal de amônia)
+30 ml do redutor de pH Control DMP/100 litros de água. A solução de herbicida seletivo
consistiu em 250 ml de Fusilade (Fluazifope-P-Butilico)/100 litros de água. Para o plantio
direto, semeamos 33 espécies nativas, sendo 11 gramíneas e 22 espécies lenhosas, sendo duas
são espécies de subarbustos, cinco de arbustos e 15 espécies arbóreas. Ao final da primeira
estação chuvosa após o plantio, fizemos o levantamento da vegetação das áreas experimentais
pelo método de interceptação de linha em pontos amostrais a cada 10cm em quarenta e cinco
linhas de 20 metros cada. Agrupamos as plantas em grupos funcionais (nativas, ruderais e GEI).
A cobertura de solo foi classifica nos grupos palha, serapilheira e solo exposto. A cobertura de
solo foi analisada utilizando Modelos Lineares Generalizados Mistos. T1 e T2 provocaram uma
redução significativa na cobertura de GEI, aumentaram a cobertura nativa e riqueza de espécies
lenhosas quando comparados às áreas não manejadas, sem diferença significativa entre T1 e
T2. T2 promoveu maior estabelecimento de espécies lenhosas comparado à T1 e T0. Entretanto,
quando comparado a estudos que utilizaram semeadura direta em área total com revolvimento
de solo no Cerrado, com ou sem aplicação de herbicida para controle de exóticas, o
estabelecimento de espécies nativas foi inferior. O que pode ser explicado pela inconstância de
chuvas durante o período estudado, à inadequação do maquinário utilizado à variação de
tamanho das espécies semeadas e/ou à baixa germinação de sementes pequenas que foram
enterradas pelos discos de plantio. Assim, mais estudos e experimentos são necessários para
melhorar a seleção de espécies e aprimorar as técnicas de plantio direto com vistas a aumentar
o sucesso de estabelecimento de espécies nativas de fitofisionomias savânicas, associado ao
controle de GEI em larga escala.In the Brazilian Cerrado, especially in open grasslands and savanna physiognomies, the
development of restoration techniques to overcome the competition with Invasive Alien
Grasses (IAGs) is essential. No-tillage is a widely used method in agriculture, that does not
disturb the soil and thus does not expose the seed bank. Nevertheless, there are no previous
records of use of this method for the restoration of Brazilian savannahs. We aimed to assess the
efficiency of no-tillage, associated with IAG chemical control, as a restoration method for
Cerrado degraded areas. We performed the experiments in three areas of the Entre Rios farm
(FER), southeastern Federal District, in a total of 2.6 hectares. Originally, the areas were
characterized by the presence of savannah physiognomies used for agriculture and extensive
livestock raising, mostly with planting of IAGS Megathysrus maximum Hoc (Jacq.) B.K.Simon
& S.W.L.Jacobs and Urochloa spp.; and they had been abandoned for at least four years. In
each of the areas, we conduced three treatments: Treatment 1 (T1), mowing + non-selective
herbicide + native seeding; Treatment 2 (T2), mowing + non-selective herbicide + selective
herbicide + native seeding; Control (T0), IAG invaded areas, unmanaged. The non-selective
herbicide solution was composed of 500g of Roundup® Ultra ((fosfonometil) glicina +
ammonium salt) + 30ml of pH-decreaser Control DMP/100 liters of water. The selective one
was 250ml of Fusilade (Fluazifope-P-Butílico) + 100 liters of water. We seeded 33 native
species: 11 grasses, 22 woody species (two subshrubs, five shrubs and 15 trees). At the end of
the first rainy season after sowing, we surveyed the experimental areas’ vegetation with the
line-intercept method, in sampling points every 10cm in forty-five lines of 20m each. We
grouped the plants in functional groups (natives, ruderals, and IAGs), and classified the soils as
straw, litter, and bare soil. We analyzed the vegetation cover using Generalized Mixed-Effect
Liner Models. T1 and T2 reduced IAG cover and increased native cover and woody species
richness when compared to unmanaged areas, with no difference between T1 and T2. T2
promoted higher woody species establishment compared to T1 and T0. However, when
compared to other studies in the Brazilian savanna, that performed broadcast direct seeding
after soil plowings, with or without herbicide application for alien control, the native species
establishment was lower. This can be explained by the inconsistent rain during the study period,
inadequate machinery used for seed size, and/or low germination rate of the small seeds, that
were buried under no-tillage. Thus, further studies and experiments are necessary to improve
species selection and no-tillage techniques, in order to increase the native species establishment
success in savannah vegetation, associated with large-scale IAG control.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Ações de gestão e seus efeitos na época de fogo e área queimada na Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins
Get PDFMonografia (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Química, Departamento de Economia, Centro de Desenvolvimento Sustentável, Curso de Ciências Ambientais, 2016.Neste trabalho busca-se mostrar os efeitos das atividades de gestão desenvolvidas na Estação Ecológica Serra Geral do Tocantis (EESGT), como assinatura de um Termo de Compromisso (TC) com comunidades locais residentes na Unidade e a aplicação de técnicas de Manejo Integrado do Fogo (MIF), sobre a ocorrência de fogo nesta Unidade de Conservação Federal (UC). Especificamente, analisou-se a época e a área queimada em anos anteriores e posteriores à adoção destas práticas de gestão. Foram analisados mapas de áreas queimadas da EESGT entre 2010 e 2015 com queimas classificadas em precoces (16 de outubro a 15 de julho), modais (16 de julho a 15 de agosto) e tardias (16 de agosto a 15 de outrubro). Além das atividades de gestão, a precipitação pode ter influencia direta nos fatores analisados, por isto também foi considerada. O regime de fogo predominante na EESGT é de queimadas bienais de grande extensão especialmente no final da estação seca (incêndios tardios). Em geral, a frequência mínima de queima de uma mesma área queimada é de dois anos, que seria o tempo necessário para a biomassa se recuperar e durante a estação seca e se transformar em combustível disponível para queima. Não se constatou influência de variações na precipitação nos padrões de queima mapeadas. O TC, estabelecido em 2012 na EESGT, foi elaborado para mediar conflitos entre a gestão e os residentes da unidade, dentre eles o uso do fogo. Após a adoção do TC tornou-se permitido o uso do fogo pelos residentes, mas de forma restrita, sendo proibido o uso nos meses de agosto e setembro, com isso espera-se que as queimadas em época tardia na EESGT sejam reduzidas, mas isto não ocorreu nos três anos seguintes à assinatura do TC. As práticas de MIF na EESGT começaram em 2014 e são pioneiras no Brasil, e contribuíram para avanços na gestão da UC, no entanto, como era esperado, estas práticas não resultaram em mudanças visíveis na época e extensão de área queimada na UC. A gestão de UCs e manejo de fogo são atividades de longo prazo cujos resultados são em geral evidentes em pequena escala nos primeiros anos. As atividades de gestão visando a redução de incêndios descontrolados na EESGT parecem ter tido efeitos na redução de conflitos e especialmente aumento do diálogo entre UC e comunidades locais e é provável que seus resultados possam ser observados em escala de paisagem (mapas de áreas queimadas) nos próximos anos, mesmo que isto não tenha ocorrido de forma imediata.This work aims to assess the effects of management activities carried out in Serra Geral do Tocantis Ecological Station (EESGT), such as the signing of a Term of Commitment (TC) between the Protected Area (PA) and local communities, and the implementation of pilot Integrated Fire Management (IFM) program, on the fire occurrence of in the PA. This work specifically analysed the period of the year and the area burnt during years before and after the implementation of these management activities. Burnt area maps of the EESGT were analysed between the years of 2010 and 2015. In addition to management activities, rainfall may directly influence the analysed parameters, therefore it was considered in the analysis. The main fire regime in the EESGT is characterized by large late dry season fires. Usually, a same area burns with a minimum two year interval, which is the time required for the fine vegetation to recover and to cure during the dry season, becoming dry fuel for fires. In the study period, rainfall variation did not affeact the burned area or fire season. The TC established in 2012 at EESGT was created to mediate conflicts between the PA and residents, regarding, for example, the use of fire. With the adoption of the TC, the residents are allowed to use fire, with restrictions, such as the prohibition of use during the months of August and September (late dry season), therefore, it is expected that the fires in late season in EESGT be reduced, however this did not happen in the three first years after TC signature. The Integrated Fire Management program started in EESGT in 2014 and are pionner in Brazil, it contributed to the PA management, however, as expected, this program did not change the fire regime, especially fire season and wildfire extension in such a short time. PA and fire managements are long-term processes, in general results of management activities are evident in small scale on the short-term. The management efforts aiming to reduce the extension of wildfires in EESGT seem to have contributed to reduce conflicts between PA and local communities and it is likely that their effects will be possibly observed on a larger scale (burnt area maps) in the following years
Espécies exóticas invasoras da fauna em unidades de conservação federais no Brasil : sistematização do conhecimento e implicações para o manejo
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2015.Espécies exóticas são aquelas que ocorrem fora de sua área de distribuição natural, pela dispersão intencional ou acidental por atividades humanas. Quando se tornam abundantes e causam danos, são
consideradas espécies exóticas invasoras (EEI). Apesar da sabida ocorrência de EEI em Unidades de Conservação (UC) no Brasil, não há esforços sistematizados sobre as informações destas invasões para
implementação de ações de controle, dificultando a definição e priorização de ações. Esse trabalho diagnosticou a
situação atual de EEI da fauna em UC Federais, e identificou e propôs ações de manejo. Para tal, foram feitos
levantamentos bibliográficos e aplicado questionário aos gestores de UC buscando informações sobre a ocorrência de EEI da fauna nas UC federais brasileiras, seus impactos, ações de controle. Foram identificadas 54 EEI da fauna, em 144 UC federais, indicando que 45% das UC contam com registros de ocorrência destas
espécies. A maioria das EEI terrestres é originária da Ásia e da África, e dentre as aquáticas da Região Hidrográfica Amazônica. O principal motivo de introdução das EEI foi econômico: aquicultura e criação. As UC de
Proteção Integral possuem mais registros de ocorrência de EEI da fauna, assim como as UC cujo bioma principal é a Mata Atlântica. Para as UC com ocorrência de EEI identificadas, 52% dos Planos de Manejo recomendam alguma ação de manejo para EEI da fauna, no entanto, a grande maioria (93%) indica ações genéricas. Gestores de 60 UC relataram realizar alguma ação de manejo de EEI, sendo o controle físico (abate, armadilha e coleta) o mais comum. Quatro espécies representativas do processo de invasão biológica foram identificadas e tiveram
características de sua história de vida sistematizadas de forma a identificar e propor ações de controle. Este trabalho apresenta um primeiro diagnóstico sobre as invasões biológicas da fauna em UC federais, a partir do qual recomendações gerais e específicas são feitas, alertando sobre a necessidade do manejo ser realizado pelas UC e de forma mais ampla e integrada, além de indicar espécies representativas, e ações para o seu controle.Alien species are species introduced outside their natural range by human activities either intentionally or
accidentally. When alien species turn to be abundant and cause damage, they are considered invasive alien species (IAS). Despite the known occurrence of IAS in Protected Areas (PA) in Brazil, there has been no effort to systematize information on these biological invasions or to implement management actions to promote IAS control or erradiction. The lack of systematized information impairs the identification of priority actions in terms of IAS control and eradication inside PA. This thesis aimed to (i) diagnose the current situation of fauna IAS in Federal PA in Brazil, (ii) identify and propose management actions to control IAS species in PA. For that, I performed a
literature survey and applied questionnaire to PA managers to acquire information on the occurrence of fauna IAS
in Brazilian federal PA, impacts and control measures. I identified 54 animal IAS in 144 federal PA, indicating that
45% of PA have registers of animal IAS occurrence. Most terrestrial IAS registered are native from Asia and Africa, whereas aquatic IAS are mostly native from the Amazon River Basin and were introduced into other Brazilian river
basins. The main reason for the introduction of the IAS was economic: aquaculture and livestock. Integral
Protection PA had higher percentage of animal IAS occurrence compared to Sustainable Use PA. Additionally, PA
within the Atlantic Forest biome presented higher rates of IAS occurrence compared to the other six Bazilian biomes. Although the Management Plans from 52% of PA with IAS registration recommend some management
action toward fauna IAS, the vast majority of these Plans (93%) indicate only very generic and non useful actions. Managers from 60 PA declared to perform some IAS management action, among which physical control (shoot down, trap and collect) was the most commonly reported control effort. I identified four representative species and systematized information on life history in order to identify and propose control measures. This thesis presents a
basic diagnosis on animal invasions in federal PA, from which general and specific recommendations are made.
These results point out the need for management to be performed by the PA on a broad and integrated manner, and indicate possible management actions to be applied fot the control of the four identified representative species.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Produtos florestais não-madeireiros da vegetação de canga : possíveis contribuições para conservação
Get PDFMonografia (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Geociências, Instituto de Química, Departamento de Economia, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2015.Este trabalho tem por objetivo a sistematização de informações sobre produtos florestais não-madeireiros (PFNM) advindos de espécies vegetais que compõem a vegetação de canga na Floresta Nacional (FLONA) de Carajás, Pará. Produtos florestais não-madeireiros são produtos derivados de espécies de áreas de vegetação que não a madeira, e são de grande importância para populações que vivem nas adjacências dessas áreas. A vegetação de canga é uma formação vegetal composta predominantemente de ervas e arbustos que ocorre nas áreas de clareira entre as florestas da FLONA de Carajás, onde o solo é rochoso e possui afloramentos de minério de ferro. O fato de estar em uma área onde a atividade de mineração é intensa põe a vegetação de canga em grande risco. A forma mais consolidada de valoração de áreas de vegetação se dá através da madeira, portanto os produtos florestais não-madeireiros podem ser uma alternativa para auxiliar na valoração e conservação da vegetação de canga. O potencial de PFNM para conservação de áreas de vegetação e sua biodiversidade é bastante discutido na literatura. Propõe-se evidenciar que mesmo uma formação vegetal pouco estudada e aparentemente prescindível diante das formas tradicionais de valoração da vegetação pode possuir grande relevância ecológica e potencial de utilização. _________________________________________________________________________ ABSTRACTThis work aims to systematize information on the economic potential of non-timber forest products (NTFP) from plant species of canga vegetation in the Nacional Forest of Carajás, Pará state, Northern Brazil. Non-timber forest products are non-woody products extracted from plant species with great importance to local livelihoods. The canga vegetation is composed mostly by herbs and shrubs and occurs in clear areas between the forests in the National Forest of Carajás, on rocky soil outcrops rich in iron. The fact that the canga vegetation is located within an area of high mining activity imposes a great threat upon these ecosystems. The most consolidated way of plant valuation is based on woody products. Thereby the non-timber forest products can be an alternative to help in the valuation and conservation of the canga vegetation. NTFP potential for conservation is widely discussed in the literature. This work highlights that even a poorly studied vegetation type and apparently dispensable when traditional ways of vegetation valuation are considered, can have great ecological relevance and use potential
Efeitos do fogo sobre o banco de sementes de gramíneas exóticas invasoras e sobrevivência de plântulas arbóreas em áreas em restauração no Cerrado
Get PDFDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2017.O sucesso de esforços de restauração no Cerrado depende de técnicas de controle de gramíneas africanas bem como do estabelecimento de espécies nativas. O fogo pode facilitar o início do processo de restauração antes do preparo do solo em áreas invadidas por gramíneas exóticas, mas após o plantio de espécies nativas sua ocorrência pode causar mortalidade ou atraso no crescimento de plântulas. Neste trabalho, estudamos efeitos do fogo em duas etapas distintas da restauração. Testamos como diferentes intensidades de preparo do solo envolvendo fogo e gradeamento afetam o banco de sementes de Urochloa spp.. Para isto, coletamos 160 amostras de solo em oito tratamentos em abril/2016, estas amostras de solo permaneceram em casa de vegetação com irrigação por seis meses. A densidade de plântulas de Urochloa spp. variou de 100 a 9 sementes/m², tento sido mais reduzida no tratamento com duas gradagens do solo. A queima recente (abril/2016) estimulou a germinação de sementes do banco e pode ser técnica útil para o manejo das espécies invasoras, desde que associado ao gradeamento do solo. Avaliamos também efeitos do fogo sobre a sobrevivência e crescimento de plântulas de 20 espécies lenhosas com dois e três anos de idade. O fogo causou baixa mortalidade, que foi foi fortemente determinada pela espécie, independente da idade e tratamento. Quase todas as plantas queimadas perderam a parte aérea (topkill) e rebrotaram a partir da raiz, apresentando redução de altura um ano após a queima em comparação com plantas não queimadas. Sugerimos um manejo intensivo e integrado de gramíneas exóticas, incluindo fogo e gradagens repetidas e seleção de espécies resistentes ao fogo para aumentar as chances do sucesso de programas de restauração ecológica de savanas.The success of ecological restoration in the Cerrado depends on control techniques of African grasses and on the establishment of native species. Fire can facilitate the beginning of the restoration process during soil preparation in areas invaded by invasive grasses, but after native plants introduction fire can cause plant mortality or delays in plant growth. We studied fire effects in two distinct restoration stages in Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros, GO e na Reserva Biológica da Contagem, DF.We tested how different intensities of soil preparation involving fire and soil plowing affected Urochloa spp.’s seed bank. For that, we collected 160 soil samples in eight treatments in April/2016 and kept them in irrigated in greenhouse for six months. Urochloa spp. seedling densityranged from 100 to 9 seedlings/m², and it was siginificantly reduced by the two soil plowing treatment. A recent fire (April/2016) stimulate seedling emergency and could be a useful technique for invasive grass management, when associated to soil plowing. We also evaluated fire effects on the survival and growth of 2 and 3 years old saplings of 20 woody species. Sapling survival was determined by species and fire cause low mortality rates. Nearly all burnt saplings lost the aerial part (topkill) and resprout from roots and had lower height one year after fire, compared to unburnt plants. We suggest intensive and integrated management of exotic grasses, including fire and repeated soil plowing, and the selection of fire-resistant species to increase the chances of successful ecological savanna restoration programs.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
Ecological restoration in Cerrado : intense soil plowing and high density of seeding do not eliminate the necessity of alien invasive grasses eradication
No full textDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2020.Um dos grandes desafios da restauração de ecossistemas abertos, como savanas e campos, é
o controle de gramíneas exóticas invasoras (GEI). As GEI são introduzidas para instauração de
pastagens. Essas espécies possuem vantagens competitivas devido suas características
ecofisiológicas e, podem excluir ou impactar negativamente a vegetação nativa. Esse trabalho
apresenta os resultados de dois experimentos de restauração de savanas abertas, por meio de
técnicas de semeadura direta em pastagem abandonada no Parque Nacional Chapada dos
Veadeiros, em Goiás. As áreas foram submetidas a controle prévio de GEI com fogo prescrito,
gradagens sucessivas do solo e semeadura de espécies nativas de diferentes grupos
funcionais. O capítulo 1 apresenta a trajetória da restauração onde os esforços de controle de
GEI não foram efetivos. A cobertura exótica ocupou 90% da área na quarta estação chuvosa
após a semeadura. A abundância das principais GEI respondeu ao aspecto do solo: Urochloa
decumbens com maior cobertura associada a solo sazonalmente alagado, Melinis minutiflora a
solos bem drenados e Androgon gayanus, aos solos rochosos. A cobertura de espécies
semeadas decresceu, enquanto de espontâneas, aumentou. O capítulo 2 apresenta os
resultados de um processo de restauração usando elevada densidade de sementes (cerca de
7.700 sementes). Em resposta, a cobertura de espécies nativas foi superior a 65% na terceira
estação chuvosa, sem diferença significativa com a cobertura do primeiro ano. Por outro lado,
as GEI aumentaram significativamente sua ocorrência. As árvores semeadas apresentaram
elevada densidade de indivíduos por hectare (11.950 indivíduos.). Esse experimento introduziu
45 espécies nativas de diferentes formas de vida. O aumento da cobertura de GEI pode
impactar o crescimento e desenvolvimento das espécies nativas. Em conclusão, a erradicação
de GEI é essencial para sucesso na restauração. Outras metodologias devem ser testadas em
complementação as apresentadas neste trabalho com o intuito de viabilizar a restauração,
econômica e ecologicamente, em larga escala.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).The control of invasive exotic grasses (IAG) is one of the main challenges for the restoration of
open ecosystem. IAG are introduced for pastures. These species have competitive advantages
due to their ecophysiological characteristics and can exclude or impact negatively the native
vegetation. This study presents the result of two field experiments regarding the restoration of
open savannas through direct seeding techniques in an abandoned pasture inside de Chapada
dos Veadeiros National Park, Goiás state. The areas were submitted to prior IAG control using
prescribed fire, successive soil plowings, and seeded with native species of different functional
groups. Chapter 1 presents the restoration trajectory where IAG control efforts have not been
effective. The area was covered 90% for IAG in the fourth rainy season after sowing. The
abundance of the most dominant IAG species was related to the soil: Urochloa decumbens was
most abundant on waterlogged soil, Melinis Minutiflora on well-drained soils, and Androgon
gayanus on rocky soils. The coverage of seeded species decreased while the spontaneous,
increased. Chapter 2 demonstrates the results of an on-going restoration area seeded with a
higher density of seeds (7,700 seeds). In result, the soil coverage of native species was over
65% in the third rainy season, with no significant difference with the cover in the first year.
However, GEI have significantly increased their occurrence. The seeded trees had high density
per hectare (11,950 ind.). The experiment introduced 45 native species of different life forms.
Yet the increase of IAG could impact the growth and development of native vegetation, limiting
its growth. In conclusion, the suppression of IAGs is essential for the success of restoration.
Other methodologies must be tested to complement the ones presented in this work with the
intent to make restoration viable, economically and ecologically, on a large scale.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Programa de Pós-Graduação em Ecologi
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