CEN0628 – ECOLOGIA DA PAISAGEM
Roteiro para elaboração do trabalho de conclusão da disciplina
vicky@cena.usp.br Piracicaba, Junho de 2020 Profa. Responsável: Dra. Maria Victoria Ramos Ballester
CEN0628 – ECOLOGIA DA PAISAGEM
Centro de Energia Nuclear na Agricultura
Laboratório de Geoprocessamento
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Índice
1. Introdução
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2. Etapa I
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2.1. Elementos da paisagem 3
2.2. Composição e Configuração da paisagem 9
2.3. Dinâmica da paisagem 10
3. Etapa II
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3.1. Áreas de Preservação Permanente hídricas 11
3.2. Reserva Legal 12
3.3. Dinâmica da paisagem: cenários atual, CF1965 e LPVN2012 13
4. Etapa III
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2 1. Introdução
A análise dos padrões e da heterogeneidade da paisagem é necessária para caracterizar, identificar e quantificar o efeito dos fatores físicos, bióticos e antrópicos na dinâmica da paisagem. Nas regiões tropicais, o desmatamento associado à expansão da fronteira agrícola, com abertura de estradas, pontes e acessos às áreas pristinas é a forçante principal das mudanças na dinâmica da paisagem. Em geral, a expansão e intensificação do uso do solo, especialmente pelas atividades agrícolas, envolve a supressão da cobertura vegetal nativa. Esta, por sua vez, resulta em inúmeras mudanças na estrutura e dinâmica da paisagem, com impactos negativos no solo e corpos de água, na ciclagem de nutrientes e na biodiversidade, entre outros. Neste contexto, o papel de políticas públicas que norteiem esses processos é fundamental para a manutenção da funcionalidade das paisagens e dos serviços ecossistêmicos.
O Código Florestal de 1965 (CF1965) que definia as regras gerais sobre as áreas de vegetação nativa que deviam ser preservadas e quais regiões eram legalmente autorizadas a receber os diferentes tipos de produção rural onde e como o território brasileiro podia ser explorado. Em 2012, o CF1965 foi substituído pela Lei de Proteção à Vegetação Nativa (LPVN2012), que introduziu mudanças que poderão resultar em dinâmicas distintas da paisagem, as quais ainda são pouco conhecidas. Portanto, as principais perguntas deste trabalho são:
Pergunta 1: Existem diferenças quantitativas na composição e configuração da paisagem em
função do tamanho das propriedades rurais e/ou do bioma no qual as propriedades rurais estão localizadas?
Pergunta 2: Qual é o impacto da mudança na legislação ambiental na dinâmica de uma paisagem
na fronteira agrícola do centro-oeste do Brasil?
Para responder a estas perguntas, o objetivo deste trabalho é efetuar uma análise espaço-temporal comparativa do impacto da mudança da legislação ambiental na dinâmica de corredores, fragmentos e matriz em uma paisagem localizada na transição entre o cerrado e a floresta amazônica no centro-oeste.
A seguir são apresentadas, passo a passo, as etapas metodológicas básicas para obter os resultados necessários.
3 2. Etapa I
Esta parte do trabalho consiste na caracterização e quantificação espaço-temporal dos elementos da paisagem estudada (matriz, corredores e fragmentos) em três datas, 2000, 2008 e 2018. Para tal, foi utilizado um banco de dados contendo os planos de informação básicos para o desenvolvimento do trabalho (Quadro 1).
Quadro 1. Conjuntos de dados utilizados para a gerar os resultados deste trabalho, obtidos junto ao Laboratório de Geoprocessamento, CENA-USP.
Critérios Atributos representados Fonte dos dados
Limites Limites administrativos nacionais,
estaduais e municipais IBGE
Áreas de Preservação Permanente
Rede de drenagem, nascentes, largura dos canais, malha municipal
SEMA-MT; MMA, IBGE, 2017
Estrutura fundiária Limites dos imóveis rurais e projetos de assentamento
SEMA-MT; IF; INCRA
Uso da terra Uso do solo em 2000, 2008 e 2018
INPE, 2019
Infraestrutura Rede de estradas SEMA-MT;
Cenários Composição e configuração da paisagem no CF de 1965, a LPVN de 2012 e
observada em 2018
SEMA-MT, IF, INPE
2.1. Elementos da paisagem
Tarefa 1:
Localizar e caracterizar a área de estudo e identificar os elementos da paisagem (matriz, corredores e fragmentos) em 2000, 2008 e 2018.
Inicie esta primeira etapa do trabalho, se familiarizando com a localização e extensão da área de estudo. Para tal, visualize a Figura 1 que contém a localização da mesma (limites administrativos) e os respectivos atributos nas Tabelas 1 e 2.
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Tabela 1. Nomes e áreas de estado (a) e municípios (b) nos quais etá localizada a
área de estudo.
Anote na Tabela 3 em qual estado e quais municípios sua área de estudo está situada. Utilizando os valores das Tabelas 2, determine a extensão da paisagem que você irá analisar. Use estes resultados na descrição da sua área de estudo no relatório que você irá escrever.
a)
Tabela 2. Área, em hectares, de cada uma das classes de uso do solo que são
encontradas na área de estudo em 2018.
b)
5 Tabela 3. Localização e tamanho da área de estudo.
Nome(s) Área(s) (ha)
Estado Municípios
Extensão da área de estudo -
Visualize agora o mapa corpos de água (Figura 2) e na Tabela 4 identifique as larguras dos canais dos rios, o comprimento total em cada classe e o número de nascentes. Registre os resultados na Tabela B. Repita o mesmo procedimento para o mapa estradas (Figura 3) e respectiva Tabela 4. Registre na Tabela 5 o tipo de estradas predominantes quanto ao tipo de cobertura, bem como o comprimento de cada uma delas.
Figura 2. Rede de drenagem (rios) e nascentes dos mesmos na área do estudo.
Número
Tabela 4. Características da rede de drenagem.
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Tabela 5. Características básicas da rede de drenagem (rios), estradas e nascentes da área de estudo.
Tipo(s) Comprimento total (m)
Estradas
Faixa de largura dos canais Número Comprimento total (m)
Rede de drenagem
Número
- Nascentes
Agora você deverá identificar os elementos componentes da paisagem: matriz, fragmentos e corredores em três datas distintas 2000, 2008 e 2018. Preste atenção que os corredores não foram incluídos nestes mapas para facilitar a visualização, mas foram apresentados nas Figuras 2 e 3. Os mapas de uso do solo de cada ano são apresentados na Figura 4 e os valores das respectivas áreas (em hectares e percentual) e do número de fragmentos estão armazenados na planilha mosaicos.xls.
Inicie esta etapa examinando, visualmente, cada mapa de uso do solo buscando identificar
Figure 3. Rede de estradas da área de estudo. Na tabela Sum_Compriment equivale
à extensão em metros
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quais classes pertencem à cada categoria de elementos em cada data. Use os conceitos da aula teórica1 para guiar sua análise.
Para avaliar em termos quantitativos os elementos da paisagem em cada data, abra a planilha mosaicos.xls, selecione a aba elementos e registre os valores solicitados na Tabela 6. Utilize os valores das áreas totais e número de fragmentos para justificar sua resposta para cada data. Para ilustrar sua discussão construa gráficos para cada anos como os apresentados na planilha como exemplo.
Analise as mudanças na área total e no número de fragmentos ao longo do tempo. Para tal, na planilha mosaicos.xls, selecione a aba série temporal de uso do solo. Use estes resultados no seu relatório para caracterizar a estrutura as mudanças no uso da terra ao longo do tempo. Para tal, construa gráficos como os apresentados na planilha como exemplo.
1https://edisciplinas.usp.br/course/view.php?id=76248: Aula teórica sobre Modelo de paisagens
e elementos e Exercício 3.
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Tabela 6. Área Total da classe (ATC) Percentual da paisagem (PCP) Área do Maior Fragmento e elementos da paisagem estudada no Estado do Mato Grosso.
Classe ATC (ha) PCP (%) No de Fragmentos
2000 2008 2018 2000 2008 2018 2000 2008 2018 Agropastoril Cerrado Floresta Água 2000 2008 2018 Matriz Fragmentos Corredores
A seguir, você deverá descrever a estrutura fundiária (Figura 5) da área de estudo. Na planilha mosaicos.xls, na aba fundiário, você encontrará os dados para tal. Novamente construa gráficos ou tabelas que ajudem a ilustrar a descrição de quantas propriedades existem, qual o tamanho médio de cada uma, qual a maior, qual a menor, há algum tipo dominante (maior menor), etc.
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2.2. Composição e Configuração da paisagem Tarefa 2:
Analisar onde e quando ocorreram as mudanças no uso do solo na paisagem, bem como comparar a intensidade das mesmas em dois biomas (floresta amazônica e cerrado)
Para delimitar onde e quando ocorreram as mudanças na composição da paisagem você usará os mapas e tabelas apresentados nas Figuras 6 e 7. Esta análise deverá incluir dois períodos: de 2000 a 2008 e de 2008 a 2018. As mudanças devem ser analisadas para as áreas de floresta que foram convertidas em agropastoris e de cerrado convertidas em agropastoris para cada um dos intervalos de tempo. A registre seus resultados na Tabela 7. Use estes resultados no seu relatório ilustrar e avaliar onde e quando as mudanças na composição e configuração da paisagem foram mais intensas. Os valores da coluna Value indicam os locais onde houve mudança (1) e onde a mesma não ocorreu (0). Assim, na coluna Area_ha na linha com Value 1 encontra-se regiatrada a área em hectares de vegetação nativa (floresta ou cerrado) substituída por agropastoril.
Tabela 7.
Figura 6. Áreas de Floresta e cerrado convertidas em agropastoris entre 2000 e 2008.
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Área (ha) d e floresta ou cerrado convertidas em agropastoril entre 2000 e 2018 Tipo de Conversão 2000 - 2008 2008 – 2018 Floresta para Agropastoril
Cerrado para Agropastoril
2.3. Dinâmica da paisagem
Tarefa 3:
Quantificar e analisar o impacto das mudanças no uso do solo na dinâmica da paisagem
Para avaliar o impacto das mudanças do uso do solo na composição e configuração da paisagem você utilizará algumas métricas de paisagem (Quadro 2) calculadas com o programa
Fragstat (versão 4.2) e as grades uso2000, uso2008 e uso2018. Os resultados podem acessados
na planilha métricas-temporal.xls. Faça gráficos e tabelas que auxiliem na discussão dos padrões obtidos.
Quadro 2. Métricas de classe e respectivas calculadas que deverão ser utiliza’das para analisar a dinâmica temporal da paisagem.
Lingueta Métricas Nome e sigla em inglês
Area – Edge
(Área – Borda)
Área da Classe ou Área total Densidade de borda
Área média dos fragmentos e desvio padrão
Class Area (CA ou TA) Edge density (ED)
Patch Area Mean (Area_MN e Area_SD)
Aggregation
(Agregação)
Índice de Proximidade Número de Fragmentos
Conenctance Index (CONNECT) Number of Patches
Shape (Forma) Índice de forma (dos fragmentos) e
desvio padrão
Shape Index Mean (SHAPE_MN e SHAPE_SD)
3. Etapa II
Nesta etapa você irá avaliar o impacto da mudança da legislação na composição dos corredores naturais (APPs) e da Reserva Legal. Para esta avaliação você utilizará os seguintes cenários:
• Restauração da paisagem de acordo com o Código Florestal de 1965: cenário_COD65 • Restauração da paisagem de acordo com a Lei de Proteção da Vegetação Nativa de
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• Situação atual (2018) da paisagem: cenário_atual
Os dois primeiros cenários foram derivados dos mapas de uso do solo em 2008, as áreas consolidadas e APPs restauradas de acordo com cada legislação. O terceiro cenário representa o uso do solo atual, ou seja, em 2018.
3.1. Áreas de Preservação Permanente hídricas
O Quadro 4 apresenta, de modo resumido, as informações usadas para delimitar as áreas de preservação permanente de acordo com cada legislação. A Figura 8 apresenta os mapas de uso do solo nas APPs de acrodo com o Código Florestal de 1965 (CF1965) da Lei de Proteção à Vegetação Nativa de 2012 (LPVN2012). Lembrando que:
a) o tamanho das APPs é o mesmo nas duas Leis, o que mudou é a forma como as mesmas são delimitadas e os critérios para restauração;
b) no código de 1965 essas áreas que eram delimitas de acordo com a largura dos canais dos rios, passaram a incluir o tamanho dos imóveis rurais também como critério na LPVN de 2012.
Quadro 4. Tamanho das Áreas de Preservação Permanente (APPs) de Acordo com os códigos florestais de 1965 e 2012 (Butturi et al., 2017, modificado).
Tipo de corpo de água Largura do canal (metros) APPs (metros) Número de módulos fiscais Recomposição (m da margem) Código 1965 Código 2012 Máximo (%)* < 10 30 Até 1 30 5 10 10 a 50 50 1 a 2 50 8 10 Rio 50 a 200 100 2 a 4 100 15 20 200 a 600 200 4 a 10 200 20 a 100** >600 500 Acima de 10 500 30 a 100***
Nascente Todos 50 Todos 50 15
* Somadas as APPs, a exigência das áreas de recuperação não deve ultrapassar
**Metade da largura do curso de água, observando o mínimo de 20 e o máximo de 100 metros ***Metade da largura do curso de água, observando o mínimo de 30 e o máximo de 100 metros
Os dados referentes ao uso do solo consolidado nas APPs de acordo com o Código Florestal de 1965 e a Lei de Proteção à Vegetação Nativa de 2012 podem ser acessados na planilha cenários.xls, aba APPs. Faça uma análise comparativa dos mesmos. Para tal construa gráficos e
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calcule as diferenças entre a área total ser restaurada, o número de fragmentos de vegetação nativa (cerrado e/ou floresta), bem como as respectivas áreas mínima, média e máxima.
3.2. Reserva Legal
De acordo com o Artigo 12 do código florestal de 2012:
“Todo imóvel rural deve manter área com cobertura de vegetação nativa, a título de
Reserva Legal, sem prejuízo da aplicação das normas sobre as Áreas de Preservação Permanente, observados os seguintes percentuais mínimos em relação à área do imóvel, excetuados os casos previstos no art. 68 desta Lei, I - localizado na Amazônia Legal: a) 80 % (oitenta por cento), no imóvel situado em área de florestas; b) 35 %, no imóvel
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situado em área de cerrado; c) 20 %, no imóvel situado em área de campos gerais; II - localizado nas demais regiões do País: 20 %. ... A restauração da cobertura vegetal na Reserva Legal somente se aplica para imóveis com 4 ou mais módulos fiscais.
As principais modificações em relação ao Código Florestal de 1965 são:
a) a desobrigação de restauração da reserva legal para minifúndios e pequenas propriedades e obrigação para os de médio e grande porte (Quadro 5);
b) a possibilidade de compensar o passivo ambiental em outra região do bioma que não aquela na qual o imóvel rural está situado.
Da mesma forma como você o fez com as APPs, analise os resultados para cada cenário contidos na aba reserva legal da planilha cenários.xls na aba RLs. Lembrando que estes dados referem-se apenas às propriedades declaradas no Cadastro Ambiental Rural (CAR) tendo como base para a delimitação das áreas consolidadas àquelas convertidas até 22 de julho de 2008.
Quadro 5. Classificação dos imóveis definida pela Lei 8.629, de 25 de fevereiro de 1993, em função do módulo fiscal que varia de acordo com cada município (Fonte: INCRA: www.incra.gov.br).
Tipo de Imóvel rural Descrição do número de módulos fiscais (MF)
Minifúndio imóvel rural com área inferior a 1 (um) MF
Pequena Propriedade imóvel de área compreendida entre 1 (um) e 4 (quatro) MF Média Propriedade imóvel rural de área superior a 4 (quatro) e até 15 (quinze) MF Grande Propriedade o imóvel rural de área superior 15 (quinze) MF
3.3. Dinâmica da paisagem: cenários atual, CF1965 e LPVN2012 Tarefa 5:
Avalie o impacto da mudança da legislação na fragmentação e conectividade da paisagem
Nesta etapa você irá avaliar as diferenças/semelhanças na distribuição espacial de todos os elementos da paisagem, incluindo as áreas não declaradas no CAR e as convertidas após 22 de julho de 2008. Para tal você irá comparar (Figura 9):
cenário_ COD65 com o cenário_atual: áreas que deveriam ser restauradas de acordo com o código florestal de 1965 (inclui todas as propriedades)
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cenário_ LNPV12 com o cenário_atual: áreas que deveriam ser restauradas de acordo com a Lei de Proteção à Vegetação Nativa de 2012 (inclui somente as propriedades com 4 ou mais módulos fiscais)
cenário_ COD65 com o cenário_ LNPV12: áreas que deveriam ser restauradas de acordo com o código florestal de 1965 e não deveriam ser restauradas de acordo com a Lei de Proteção à Vegetação Nativa de 2012
Para avaliar o impacto da legislação na dinâmica da paisagem você deverá utilizar um conjunto de métricas calculadas para cada cenário (Quadro 6). Para facilitar esta etapa, os as métricas já foram calculadas e podem ser acessadas na planilha métricas_cenários.xls (Quadro 6) Figura 9. Cenários de uso do solo em 2018, de acordo com o Código Florestal de 1965 e a Lei de Preservação da Vegetação Nativa de 2012.
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Quadro 6. Nome da métrica e sigla, e tipo de métricas de classe a serem calculadas
Lingueta Métricas
Area – Edge (Área – Borda)
Área da Classe ou Área total Densidade de Fragmentos Densidade de borda
Área média dos fragmentos e desvio padrão Aggregation
(Agregação)
Número de Fragmentos
Índice de forma (dos fragmentos) e desvio padrão
4. Etapa III
Agora que você já tem seus resultados, você deverá analisa-los e produzir material (gráficos e tabelas) para ilustrar seus resultados e discussão.
Tarefa 6:
Analisar e discutir os resultados obtidos e escrever o relatório.
Estrutura do relatório que deverá ser entregue até dia 04/07/2020:
1- Título: dê ao seu trabalho o título que você considera mais apropriado;
2. Introdução: deverá apresentar e contextualizar o problema tratado, isto é, demostrar porque é importante o estudo com base em outros trabalhos já existentes (ou não);
3. Objetivo: descrever o objetivo geral e os objetivos específicos do trabalho adotados para testar sua hipótese/responder as perguntas. Devem ser claros e diretos;
4. Materiais e Métodos:
4.1. Descrição da a área de estudo,
4.2 Metodologia: descrição das etapas de trabalho e os métodos empregados;
5. Resultados e Discussão: apresentar e descrever os principais resultados obtidos. Use mapas, tabelas e gráficos para ilustrar os mesmos. Lembre: discussão refere-se à análise de seus resultados. Sempre que possível compare-os com outros estudos;
6. Apresentar conclusões, ou seja, quais foram as conclusões em relação às perguntas iniciais;
7. Referências bibliográficas: além de trabalhos, devem ser sempre citadas as fontes dos dados.
16 5. Referências Bibliográficas
Butturi, W. Wt al., 2017. Modelo para delimitação de áreas de preservação permanente conforme o novo código florestal: aplicação e, três municípios no bioma Amazônia em Mato Grosso. XVIIISBSR. Anais: 28 a 31 de maio de 2017.
Brancalion et al. Análise crítica da Lei de Proteção da Vegetação Nativa (2012), que subtitui o Código Florestal: atualizações e ações em curso. Natureza & Conservação, 14S:e1-e16. 2016. IBGE. 2017. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. www.ibge.gov.br
INCRA. 2017. Instituto Nacional da Reforma Agrária. www.incra.gov.br INPE, 2018. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, www.inpe.br
MMA. 2017. ( http://www.brasil.gov.br/meio-ambiente/2012/11/entenda-as-principais-regras-do-codigo-florestal).
SEMA-MT. 2014. Secretaria do Meio Ambiente do Estado do Mato Grosso, Sistema Integrado de Monitoramento e Licenciamento Ambiental: http://monitoramento.sema.mt.gov.
