Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11624/3950
Autor(es): Wiesel, Patrik Gustavo
Título: Índice de vulnerabilidade ecológica do ecossistema florestal da Bacia Hidrográfica do Rio Pardinho, RS, Brasil, associada ao risco de invasão biológica pela espécie Hovenia Dulcis Thunb. : subsídios à gestão ambiental sustentável.
Data do documento: 2024
Resumo: Vulnerabilidade Ecológica (VE) caracteriza-se como uma avaliação crítica da capacidade dos ecossistemas de resistir a perturbações e mudanças causadas por fatores antrópicos ou naturais. Compreender e avaliar a VE é fundamental para implementar medidas eficazes de conservação e gestão ambiental, promovendo a sustentabilidade dos ecossistemas e mitigando os impactos negativos. A disseminação de plantas exóticas invasoras é um fator de grande relevância para a VE. Quando introduzidas em um novo ambiente, causam danos ao ecossistema local, competindo com espécies nativas por luz, água e nutrientes, o que pode levar ao declínio das populações nativas e à perda de biodiversidade. Neste contexto, esta pesquisa teve como objetivo desenvolver um Índice de Vulnerabilidade Ecológica do ecossistema florestal da Bacia Hidrográfica do Rio Pardinho, RS, Brasil, associado ao risco de invasão biológica pela espécie Hovenia dulcis (uva-do-japão), visando fornecer subsídios para a gestão ambiental de bacias hidrográficas. A pesquisa teve início com o desenvolvimento de uma revisão sistemática da literatura para identificar os diferentes métodos de avaliação de VE, e os principais impactos das plantas invasoras no ecossistema. Posteriormente, foi utilizada uma combinação de metodologias, empregando o uso de imagens RGB obtidas por Drone e a construção de ortomosaicos retificados para validar as imagens obtidas do satélite CBERS-4A, e processadas no software QGIS para confirmar a identificação da espécie invasora H. dulcis na área de floresta urbana do Cinturão Verde (CV) no Município de Santa Cruz do Sul. Além disso, foi realizado um estudo da comunidade arbórea do CV, onde foram dispostas 72 parcelas amostrais aleatórias de 100 m² cada. Os resultados indicaram que a comunidade vegetal do CV apresentou elevada riqueza de espécies, 108 taxa, distribuídas em 39 famílias botânicas. Em relação à estrutura da comunidade, os índices calculados de Shannon (H') = 3,65 e Uniformidade de Pielou (J') = 78%, demonstram que a comunidade vegetal possui uma elevada diversidade de espécies, expressa através da riqueza de espécies e uma distribuição homogênea das abundâncias relativas, favorecendo a conservação da biodiversidade. H. dulcis destaca-se como a espécie exótica invasora com maior número de indivíduos amostrados (146), sendo a espécie dentro da comunidade com maior Densidade Relativa - DeR (9,14) e a segunda maior em Frequência Relativa - FeR (5,10%), Índice de Valor de Cobertura - IVC (8,85%) e Índice de Valor de Importância - IVI (7,60%). Quanto ao processamento das imagens de satélite, os resultados indicaram que H. dulcis ocupa 86,44 hectares da área florestal, estando bem distribuída e corroborando os dados fitossociológicos obtidos em campo. Esses resultados demonstraram alta precisão na metodologia de detecção da planta invasora, e sugerem a necessidade urgente de medidas de controle e erradicação. Finalmente, elaborou-se um mapa de Vulnerabilidade Ecológica da vegetação arbórea das áreas de proteção permanente do Pardinho à invasão da espécie H. dulcis. Assim, para criar o mapa de uso e ocupação pela invasora, foram utilizadas imagens multiespectrais de 8 x 8 m pixels em conjunto com as imagens pancromáticas 2 x 2 do satélite CBERS-4A. Também foram utilizados dados geoespaciais de solo, Índice de Vegetação por Diferença Normalizada e Declividade, que foram combinados através da Análise Hierárquica dos dados. Esses dados foram comparados com resultados baseados no estudo fitossociológico. Os resultados demonstram que a metodologia foi eficiente em detectar a espécie invasora e na criação de um mapa temático do risco de invasão. Os dados de campo confirmam e demonstram a presença e ocupação da invasora H. dulcis no ecossistema ribeirinho da Bacia Hidrográfica do Rio Pardinho, e destacam a importância de medidas urgentes de monitoramento e controle desta espécie, que apresentou o segundo maior IVI (9,24%), a segunda maior Densidade Absoluta - DeA (272,5 in. ha-1), e o segundo maior DeR (9,846%), dentro da comunidade arbórea. Este trabalho fornece uma metodologia aplicável a outros remanescentes de Mata Atlântica que apresentam este grave problema ambiental.
Resumo em outro idioma: Ecological Vulnerability (EV) is characterized as a critical assessment of the ability of ecosystems to resist disturbances and changes caused by anthropic or natural factors. Understanding and evaluating EV is fundamental to implementing effective conservation and environmental management measures, promoting the sustainability of ecosystems and mitigating negative impacts. The spread of invasive exotic plants is a factor of great relevance to EV. When introduced into a new environment, they cause damage to the local ecosystem, competing with native species for light, water and nutrients, which can lead to the decline of native populations and loss of biodiversity. In this context, this research aimed to develop an Ecological Vulnerability Index of the forest ecosystem of the Pardinho River Hydrographic Basin, RS, Brazil, associated with the risk of biological invasion by the species Hovenia dulcis (Japanese raisin tree), aiming to provide subsidies for river basin management. The research began with the development of a systematic literature review to identify the different EV assessment methods, and the main impacts of invasive plants on the ecosystem. Subsequently, a combination of methodologies was used, employing the use of RGB images obtained by Drone and the construction of rectified orthomosaics to validate the images obtained from the CBERS-4A satellite, and processed in the QGIS software to confirm the identification of the invasive species H. dulcis in the urban forest area of the Green Belt (GB) in the Municipality of Santa Cruz do Sul. Furthermore, a study of the GB tree community was carried out, where 72 random sample plots of 100 m² each were arranged. The results indicated that the GB plant community presented a high species richness, 108 taxa, distributed in 39 botanical families. Regarding the community structure, the calculated indices of Shannon (H') = 3.65 and Pielou Evenness (J') = 78%, demonstrate that the plant community has a high species diversity, expressed through species richness and a homogeneous distribution of relative abundances, favoring biodiversity conservation. H. dulcis highlights as the invasive alien species with the highest number of individuals sampled (146), being the species within the community with the highest Relative Density - DeR (9.14) and the second highest in Relative Frequency - FeR (5. 10%), Coverage Value Index - CVI (8.85%) and Importance Value Index - IVI (7.60%). Regarding the processing of satellite images, the results indicated that H. dulcis occupies 86.44 hectares of the forest area, being well distributed and corroborating the phytosociological data obtained in the field. These results demonstrated high accuracy in the methodology for detecting invasive plants and suggest the urgent need for control and eradication measures. Finally, an Ecological Vulnerability map of the arboreal vegetation in the Pardinho permanent protection areas to the invasion of the species H. dulcis was prepared. Thus, to create the map of use and occupation by the invader, multispectral images of 8 x 8 m pixels were used together with the 2 x 2 panchromatic images from the CBERS-4A satellite. Geospatial soil data, the Normalized Difference Vegetation Index and Slope were also used, which were combined through Hierarchical Analysis of the data. These data were compared with results based on the phytosociological study. The results demonstrate that the methodology was efficient in detecting the invasive species and creating a thematic invasion risk map. Field data confirm and demonstrate the presence and occupation of the invasive H. dulcis in the riverside ecosystem of the Pardinho River Basin, and highlight the importance of urgent monitoring and control measures for this species, which presented the second highest IVI (9.24%), and also the second highest Absolute Density - DeA (272.5 in. ha-1), and the second highest DeR (9.846%) within the tree community. This work provides a methodology applicable to other Atlantic Forest remnants that present this serious environmental problem.
Nota: Inclui bibliografia.
Instituição: Universidade de Santa Cruz do Sul
Curso/Programa: Programa de Pós-graduação em Tecnologia Ambiental
Tipo de obra: Tese de Doutorado
Assunto: Impacto ambiental
Diversidade biológica
Vegetação urbana
Mudanças climáticas
Pardinho, Rio, Bacia (RS)
Orientador(es): Lobo, Eduardo A. $q (Eduardo Alcayaga)
Coorientador(es): Köhler, Andreas
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental – Mestrado e Doutorado

Arquivos associados a este item:
Arquivo TamanhoFormato 
Patrik Gustavo Wiesel.pdf7.25 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciado sob uma Licença Creative Commons Creative Commons