Science and environmental policy establishment: the case of the Forest Act in the State of São Paulo, Brazil / Ciência e implementação de política ambiental: o caso do Código Florestal no Estado de São Paulo, Brasil

Abstract Natural ecosystems are under severe threat worldwide and environmental policies are essential to minimize present and future impacts on biodiversity, ecosystem services and climate change. The New Forest Act in Brazil is the main policy to protect native vegetation in private lands, which comprise 54% of the remaining Brazilian native vegetation. However, conflicts between environmental and agricultural concerns in its implementation demand for balanced solutions based on scientific evidence. To face the challenge of applying science in environmental policy establishment, we developed a scientific project funded by the São Paulo State Research Foundation (FAPESP) to support the implementation of the New Forest Act in São Paulo State, as part of the Biota/FAPESP Program. The project was conducted differently from a regular research project: the broad objective was to provide scientific support to the State's implementation of the New Forest Act, based on a participatory interaction among stakeholders to build specific objectives, methods, and discussion of results, within an interdisciplinary and intersectoral research team. Here, we present the lessons learned during and after the four years of the research project development to evaluate how scientific knowledge can be produced and adopted in the implementation of a specific environmental policy. We present the main outcomes and the challenges faced in trying to include scientific data in the decision-making process. We also present current and future challenges in the New Forest Act implementation that could be solved with scientific evidence. The lessons learned showed that even designing the project in order to meet the needs to support the implementation of the environmental policy, avoiding difficulties normally pointed out by similar projects, there was a great difficulty for scientific contributions to be adopted in the decision-making process. Most of the scientific information and advice, even after discussion and common understanding among a diverse stakeholder group, were ignored or over-ruled in the final decision-making phases.

Resumo Os ecossistemas naturais estão sob grave ameaça em todo o mundo e as políticas ambientais são essenciais para minimizar os impactos presentes e futuros na biodiversidade, nos serviços ecossistêmicos e nas mudanças climáticas. O Novo Código Florestal no Brasil é a principal política de proteção da vegetação nativa em terras privadas, que compreende 54% da vegetação nativa remanescente brasileira. No entanto, os conflitos entre as preocupações ambientais e agrícolas na sua implementação exigem soluções equilibradas e baseadas em evidências científicas. Para enfrentar o desafio de aplicar a ciência no estabelecimento de políticas ambientais, desenvolvemos um projeto científico financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) para apoiar a implementação do Novo Código Florestal no Estado de São Paulo, como parte do Programa Biota/FAPESP. O projeto foi conduzido de forma diferente de um projeto de pesquisa regular: o objetivo amplo foi fornecer suporte científico para a implementação do Novo Código Florestal pelo Estado, a partir de uma interação participativa entre as partes interessadas para construir objetivos específicos, métodos e discussão de resultados, dentro de uma equipe de pesquisa interdisciplinar e intersetorial. Aqui, apresentamos as lições aprendidas durante e após os quatro anos de desenvolvimento do projeto de pesquisa para avaliar como o conhecimento científico pode ser produzido e adotado na implementação de uma política ambiental específica. Apresentamos os principais resultados e os desafios enfrentados na tentativa de incluir dados científicos no processo decisório. Apresentamos também desafios atuais e futuros na implementação do Novo Código Florestal que podem ser resolvidos com evidências científicas. As lições aprendidas mostraram que mesmo concebendo o projeto de forma a atender as necessidades de apoio à implementação da política ambiental, evitando dificuldades normalmente apontadas por projetos semelhantes, houve uma grande dificuldade para que contribuições científicas fossem adotadas no processo decisório. A maioria das informações e conselhos científicos, mesmo após discussão e entendimento comum entre um grupo diversificado de partes interessadas, foi ignorada nas fases finais de tomada de decisão.

Floristic and structure of the arboreal community of an Ombrophilous Dense Forest at 800 m above sea level, in Ubatuba/SP, Brazil / Florística e estrutura da comunidade arbórea de uma Floresta Ombrófila Densa a 800 m acima do nível do mar, em Ubatuba/SP, Brasil

Abstract: Undoubtedly, the publication of floristic lists and phytosociological studies are important tools for metadata generation, quantification and characterization of the megadiversity of Brazilian forests. In this sense, this work had the objective of describing the composition and the structure of the tree community of one hectare of Dense Atlantic Rainforest, at an altitude of 800 m. All individuals, including trees, palm trees, arborescent ferns and dead and standing stems, with a diameter at breast height (DBH) of ≥ 4.8 cm were sampled. After the identification of the botanical material, we proceeded to calculate the usual phytosociological parameters, besides the Shannon diversity index (H') and Pielou equability index (J). A total of 1.791 individuals were sampled, of which 1.729 were alive, belonging to 185 species, 100 genera and 46 families. The results obtained showed a strong similarity of structure and floristic composition with plots of both Montana and Sub Montana Ombrophilous Dense Forest studied in the same region. This reinforces the hypothesis that the transition between the phytophysiognomies of the Atlantic Ombrophylous Dense Forest is gradual, and that the boundaries between them cannot be clearly established.

Resumo: Indiscutivelmente a publicação de listas florísticas e estudos fitossociológicos são importantes ferramentas para a geração de metadados, quantificação e caracterização da megadiversidade das florestas brasileiras. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo descrever a composição e a estrutura da comunidade arbórea de um hectare de Floresta Ombrófila Densa Atlântica, na cota dos 800 m de altitude. Para tanto foram estabelecidas 100 subparcelas de 10 x 10 m, distribuídas em quatro blocos amostrais de 0,25 ha, onde foram amostrados todos os indivíduos arbóreos, incluindo palmeiras, fetos arborescentes e indivíduos mortos e em pé, com DAP (diâmetro à altura do peito) ≥ 4,8 cm. Após a identificação do material botânico e do cálculo dos parâmetros fitossociológicos usuais, foram calculados os índices de diversidade de Shannon (H') e de eqüabilidade de Pielou (J). Foram amostrados 1.791 indivíduos arbóreos, sendo 1.729 vivos pertencentes a 185 espécies, 100 gêneros e 46 famílias. Os resultados obtidos mostram forte similaridade de estrutura e composição florística com parcelas tanto de Floresta Ombrófila Densa Montana como Floresta Ombrófila Densa Submontana estudadas na mesma região, reforçando a hipótese que a transição entre as fitofisionomias da Floresta Ombrófila Densa Atlântica é gradual e que os limites entre elas não podem ser claramente estabelecidos.

Florística e fitossociologia em parcelas permanentes da Mata Atlântica do sudeste do Brasil ao longo de um gradiente altitudinal / Floristic and phytosociology in permanent plots of the Atlantic Rainforest along an altitudinal gradient in southeastern Brazil

Este trabalho resume os dados de florística e fitossociologia de 11, das 14 parcelas de 1 ha, alocadas ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. As parcelas começam na cota 10 m (Floresta de Restinga da Praia da Fazenda, município de Ubatuba) e estão distribuídas até a cota 1100 m (Floresta Ombrófila Densa Montana da Trilha do rio Itamambuca, município de São Luis do Paraitinga) abrangendo os Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar. Na Restinga o solo é Neossolo Quartzarênico francamente arenoso, enquanto que na encosta o solo é um Cambisolo Háplico Distrófico argilo-arenoso, sendo que todas as parcelas apresentaram solo ácido (pH 3 - 4) com alta diluição de nutrientes e alta saturação de alumínio. Na Restinga e no sopé da encosta o clima é Tropical/Subtropical Úmido (Af/Cfa), sem estação seca, com precipitação média anual superior a 2.200 mm e temperatura média anual de 22 ºC. Subindo a encosta mantêm-se a média de precipitação, mas há um gradativo resfriamento, de forma que a 1.100 m o clima é Subtropical Úmido (Cfa/Cfb), sem estação seca, com temperatura média anual de 17 ºC. Destaca-se ainda que, quase diariamente, a parte superior da encosta, geralmente acima de 400 m, é coberta por uma densa neblina. Nas 14 parcelas foram marcados, medidos e amostrados 21.733 indivíduos com DAP > 4,8 cm, incluindo árvores, palmeiras e fetos arborescentes. O número médio de indivíduos amostrados nas 14 parcelas foi de 1.264 ind.ha-1 (± 218 EP de 95%). Dentro dos parâmetros considerados predominaram as árvores (71% FOD Montana a 90% na Restinga), seguidas de palmeiras (10% na Restinga a 25% na FOD Montana) e fetos arborescentes (0% na Restinga a 4% na FOD Montana). Neste aspecto destaca-se a FOD Terras Baixas Exploradas com apenas 1,8% de palmeiras e surpreendentes 10% de fetos arborescentes. O dossel é irregular, com altura variando de 7 a 9 m, raramente as árvores emergentes chegam a 18 m, e a irregularidade do dossel permite a entrada de luz suficiente para o desenvolvimento de centenas de espécies epífitas. Com exceção da FOD Montana, onde o número de mortos foi superior a 5% dos indivíduos amostrados, nas demais fitofisionomias este valor ficou abaixo de 2,5%. Nas 11 parcelas onde foi realizado o estudo florístico foram encontradas 562 espécies distribuídas em 195 gêneros e 68 famílias. Apenas sete espécies - Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. e Marlierea tomentosa Cambess (ambas Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae) e as Urticaceae Cecropia glaziovii Snethl. e Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini - ocorreram da Floresta de Restinga à FOD Montana, enquanto outras 12 espécies só não ocorreram na Floresta de Restinga. As famílias com o maior número de espécies são Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), Rubiaceae (49) e Lauraceae (49) ao longo de todo gradiente da FOD e Monimiaceae (21) especificamente nas parcelas da FOD Montana. Em termos de número de indivíduos as famílias mais importantes foram Arecaceae, Rubiaceae, Myrtaceae, Sapotaceae, Lauraceae e na FOD Montana, Monimiaceae. Somente na parcela F, onde ocorreu exploração de madeira entre 1960 e 1985, a abundância de palmeiras foi substituída pelas Cyatheaceae. O gradiente estudado apresenta um pico da diversidade e riqueza nas altitudes intermediárias (300 a 400 m) ao longo da encosta (índice de Shannon-Weiner - H' - variando de 3,96 a 4,48 nats.indivíduo -1). Diversas explicações para este resultado são apresentadas neste trabalho, incluindo o fato dessas altitudes estarem nos limites das expansões e retrações das diferentes fitofisionomias da FOD Atlântica durante as flutuações climáticas do Pleistoceno. Os dados aqui apresentados demonstram a extraordinária riqueza de espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, reforçando a importância de sua conservação ao longo de todo o gradiente altitudinal. A diversidade desta floresta justifica também o investimento de longo prazo, através de parcelas permanentes, para compreender sua dinâmica e funcionamento, bem como monitorar o impacto das mudanças climáticas nessa vegetação.

This paper summarizes floristic and phytossociology data of 11, out of 14 plots of 1 ha, allocated along an altitudinal gradient in the Serra do Mar, São Paulo, Brazil. The study was conducted at Serra do Mar State Park and the plots start at the sea level (10 m - plot of Restinga Forest that occurs at Praia da Fazenda, Picinguaba, municipality of Ubatuba) up to 1100 m above sea level (the Montane Ombrophilous Dense occurs alongside the Itamambuca Trail, municipality of São Luis do Paraitinga). The Restinga Forest occurs in Pleistocenic Coastal Plain where the soil is classified as a sandy Quartzipsamment (Quartzenic Neosol), while along the slopes of the Serra do Mar, the Ombrophylus Dense Forest grows on the top of a pre-Cambrian crystalline basement with granitic rocks, where the soil is a sandy-loam Dystrophic Inceptisol (Cambisol/Latosol). In all 14 plots soils are acidic (pH 3 - 4), chemically poor, with high dilution of nutrients and high saturation of aluminum. In the Restinga and at the foot of the slope the climate is Tropical/Subtropical Humid (Af/Cfa), with no dry season, an average annual rainfall over 2,200 mm and an average annual temperature of 22 ºC. Towards the top of the Serra do Mar there is a gradual cooling along the slope, but there is no reduction in rainfall, so at 1,100 m above sea level the climate is classified as Humid Subtropical (Cfa/Cfb), with no dry season and an average annual temperature of 17 ºC. It is important to remark that, almost daily, from 400 m above sea level up to the top of slopes the mountains are covered by a dense fog. In the 14 plots 21,733 individuals with DBH > 4.8 cm, including trees, palms and ferns, were marked, measured and sampled. The average number of individuals sampled in each plot was 1264 ind.ha-1(± 218 SE 95%). Within the parameters considered trees prevailed (71% in the Montane ODF to 90% in the Restinga Forest), followed by palms (10% in the RF and 25% in the Montane Ombrophilous Dense Forest/ODF) and ferns (0% % in the RF and 4% in the Montane ODF). Regarding these proportions the Exploited Lowlands ODF differs from the others with only 1.8% of palm trees and striking 10% of ferns. The forest canopy is irregular with heights ranging from 7 to 9 m, rarely emergent trees reach 18 m, and due to this irregularity of the canopy the amount of light that gets through sets conditions for the development of hundreds of epiphytic species. Aside from Montana ODF, where the number of dead trees was more than 5% of individuals sampled, in the other phytophysiognomies this value was below 2.5%. In the 11 plots where the floristic study was conducted we found 562 species in 195 genera and 68 families. Only seven species - Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. and Marlierea tomentosa Cambess (both Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae), Cecropia glaziovii Snethl. and Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini (both Urticaceae) - occurred from Restinga to Montane ODF, while 12 other species did not occur only in the Restinga Forest. Families with the greatest number of species are Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), Rubiaceae (49) and Lauraceae (49) throughout the gradient and Monimiaceae (21) specifically in portions Montane ODF. Only in the F plot, where logging has occurred between 1950 and 1985, the abundance of palm trees has been replaced by Cyatheaceae. The study shows a peak of diversity and richness, Shannon-Weiner index (H') ranging from 3.96 to 4.48 nats.ind-1, in the intermediate altitudes (300 to 400 m) along the slope. Several explanations for this result are raised here, including the fact that these elevations are within the limits expansions and retractions of the different phytophysiognomies of the Atlantic ODF due to climate fluctuations during the Pleistocene. The results presented in this paper demonstrate the extraordinary richness of tree species of the Atlantic Rainforest from the northeastern coast of the State of Sao Paulo, reinforcing the importance of its conservation throughout the altitudinal gradient. The richness of this forest justifies a long term commitment to study its dynamics and functioning through permanent plots, and monitor the impacts of climate change in this vegetation.

Fine root biomass and root length density in a lowland and a montane tropical rain forest, SP, Brazil / Biomassa de raízes finas e densidade do comprimento radicular em uma floresta tropical chuvosa de terras baixas e montana, SP, Brasil

Fine roots, <2 mm in diameter, are responsible for water and nutrient uptake and therefore have a central role in carbon, nutrient and water cycling at the plant and ecosystem level. The root length density (RLD), fine root biomass (FRB) and vertical fine root distribution (VRD) in the soil profile have been used as good descriptors of resource-use efficiency and carbon storage in the soil. Along altitudinal gradients, decreases in temperature and radiation inputs (depending on the frequency of fog events) may reduce decomposition rates and nutrient availability what might stimulate plants to invest in fine roots, increasing acquisition of resources. We evaluated the seasonal variation of fine root parameters in a Lowland and Montane forest at the Atlantic Rain Forest. We hypothesized that, due to lower decomposition rates at the Montane site, the FRB and RLD at soil surface will be higher in this altitude, which can maximize the efficiency of resource absorption. FRB and RLD were higher in the Montane forest in both seasons, especially at the 0-5 layer. At the 0-5 soil layer in both sites, RLD increased from dry to wet season independently of variations in FRB. Total FRB in the top 30 cm of the soil at the Lowland site was significantly lower (334 g.m-2 in the dry season and 219 g.m-2 in the wet season) than at the Montane forest (875 and 451 g.m-2 in the dry and wet season, respectively). In conclusion, despite the relevance of FRB to describe processes related to carbon dynamics, the variation of RLD between seasons, independently of variations in FRB, indicates that RLD is a better descriptor for studies characterizing the potential of water and nutrient uptake at the Atlantic Rain Forest. The differences in RLD between altitudes within the context of resource use should be considered in studies about plant establishment, seedling growth and population dynamics at the Atlantic Rain Forest. At the ecosystem level, RLD and it seasonal variations may improve our understanding of the Atlantic rain forest functioning in terms of the biogeochemical fluxes in a possible scenario of climate change and environmental changes.

Raízes finas, <2 mm de diâmetro, são as principais responsáveis pela absorção de água e nutrientes e, portanto, têm um papel central nos ciclos carbono, água e nutrientes, desde o nível da planta até o ecossistêmico. A densidade do comprimento radicular (DCR), a biomassa de raízes finas (BRF) e a distribuição vertical de raízes finas (DVR) no perfil do solo têm sido utilizados como bons descritores da eficiência no uso de recursos e de estocagem de carbono no solo. Ao longo de gradientes altitudinais, a diminuição da temperatura e da radiação solar (dependendo da frequência de eventos de neblina) podem reduzir as taxas de decomposição e disponibilidade de nutrientes, o que poderia estimular o aumento do investimento das raízes finas para maximizar a absorção de água e nutrientes. O presente estudo avaliou a variação sazonal de parâmetros radiculares nas florestas ombrófilas densas de Terras Baixas (FODTB) e Montana (FODM) na Mata Atlântica. A hipótese foi a de que o investimento em BRF e DCR seria maior na FODM, o que poderia maximizar a eficiência na absorção de recursos. A BRF e a DCR foram maiores na FODM em ambas as estações, especialmente na profundidade de 0-5 cm. A BRF total nos primeiros 30 cm de solo na FODTB foi significativamente menor (334 g.m-2 na estação seca e 219 g.m-2 na chuvosa) do que na FODM (875 e 451 g.m-2 nas estações seca e chuvosa, respectivamente). Na profundidade de 0-5 cm em ambas as altitudes, a DCR aumentou da estação seca para chuvosa independentemente de variações na BRF. Apesar da relevância da BRF para descrever processos relacionados à dinâmica de carbono, a variação da DCR entre estações, independente de variações na BRF, indica que a DCR é um melhor descritor para estudos caracterizando o potencial de absorção de água e nutrientes na Floresta Atlântica. As diferenças da DCR entre altitudes dentro do contexto de uso de recursos devem ser consideradas em estudos sobre estabelecimento, crescimento de plântulas e dinâmica de populações na Floresta Atlântica. No nível ecossistêmico, as variações sazonais da DCR podem aumentar nosso entendimento sobre o funcionamento da Floresta Atlântica em termos de fluxos biogeoquímicos em um possível cenário de mudanças climáticas e ambientais.

Florestas de restinga e de terras baixas na planície costeira do sudeste do Brasil: vegetação e heterogeneidade ambiental / Restinga and Lowland forests in coastal plain of southeastern Brazil: vegetation and environmental heterogeneity

Foram avaliadas semelhanças florísticas entre duas fisionomias de Floresta Atlântica na região costeira do Brasil, denominadas Floresta de Restinga e Floresta das Terras Baixas. A hipótese era que, devido à diferença nos processos geomorfológicos, essas duas florestas difeririam em variáveis físico-químicas dos solos, composição florística, biomassa aérea e produção de serapilheira. O trabalho foi conduzido em uma área de 1 ha (100 × 100 m) em cada tipo de floresta, no município de Ubatuba, São Paulo. Foram registrados e medidos todos os indivíduos arbóreos com DAP > 4,8 cm e coletadas amostras de solo e serapilheira. As análises de agrupamento e de ordenação indicaram que os solos e principalmente a flora distribuem-se como grupos bem definidos, concordando com a hipótese de distinção entre as duas florestas. A diversidade de espécies foi maior (p < 0.0001) na Floresta de Terras Baixas (H' = 4,00 nats.indivíduo-1) do que na Restinga (H' = 3,38 nats.indivíduo-1). No entanto, a produção de serapilheira e a biomassa não diferiram (p > 0,05) entre as duas florestas. Esse aparente paradoxo poderia ser explicado supondo-se que, uma vez que espécies diferentes consigam se estabelecer na Restinga ou nas Terras Baixas e encontrem um espectro favorável de condições e recursos, elas tenderiam a persistir e se desenvolver naquele local; nesse caso, embora as condições edáficas difiram entre as duas áreas, cada espécie responderia de modo particular a essas variações, de modo que as florestas poderiam atingir valores semelhantes de biomassa e produção de serapilheira. É provável que o filtro ambiental condicionado pelos solos esteja sendo importante para a forte separação florística entre essas duas florestas.

It was evaluated the floristic similarity between two Atlantic Rainforest physiognomies in Brazilian coast area, herein called Restinga and Lowland forests. The hypothesis was that, due the differences in geomorphologic processes, these forests would differ on soil physical and chemical properties, floristic composition, live above-ground biomass and litterfall production. It was sampled 1 ha (100 × 100 m) for each site located in Ubatuba, São Paulo state, SE Brazil. Within each hectare it was recorded trees with DBH > 4.8 cm in all 10 × 10 m contiguous plots, and collected soil and litterfall samples. The cluster and ordination analyses indicated the two communities as distinct groups considering soil and floristic composition, agreeing with the initial hypothesis. Species diversity was higher (p < 0.0001) in the Lowland forest (H' = 4.00 nats.individual-1) than in the Restinga (H' = 3.38 nats.individual-1). However, litterfall production and biomass did not differ (p > 0.05) between the two forests. This apparent paradox could be explained assuming that, since different species establish themselves in the Restinga or Lowland forests and find a favorable spectrum of conditions and resources, they would tend to persist and to develop in that place; even so the edaphic conditions differ between the Restinga and Lowland forests, each species could respond in a particular way to these variations, and then both forests could reach similar values of biomass and litterfall production. It is probable that the environmental filter conditioned by soils has being important for the strong floristic segregation between these two forests.

Diferenças florísticas e estruturais entre duas cotas altiduninais da Floresta Ombrófila Densa Submontana Atlântica, do Parque Estadual da Serra do Mar, município de Ubatuba/SP, Brasil / Floristic and structural differences, between two altitudinal quotas, of the Submontane Atlantic Rainforest within the Serra do Mar State Park, municipality of Ubatuba/SP, Brazil

Este estudo apresenta a análise comparativa entre duas áreas da Floresta Atlântica Ombrófila Densa Submontana, em Ubatuba (SP), Brasil e testa a hipótese de que diferenças em altitude podem representar alterações na composição florística e estrutura fitossociológica. As duas parcelas de um hectare (100 x 100 m) foram instaladas a 190 (PLOT G) e 350 m (PLOT I) acima do nível do mar, sendo amostrados e identificados todos os indivíduos, exceto lianas, com DAP (Diâmetro à Altura do Peito) > 4.8 cm. No total, foram encontradas 252 espécies, pertencentes a 134 gêneros e 53 famílias, a diversidade H' de 4,425 nats/indivíduos e 103 espécies (41 por cento do total) em comum entre as duas áreas. Mas, entre as 10 principais espécies em dominância absoluta apenas duas se repetem entre as áreas: Cryptocarya mandioccana e Sloanea guianensis. No PLOT G existem 1.496 indivíduos distribuídos em 152 espécies, 101 gêneros e 41 famílias, com H' = 3,961 nats/indivíduo e 48 espécies exclusivas à área (32 por cento). No PLOT I existem 1.993 indivíduos distribuídos em 203 espécies, 111 gêneros, 50 famílias, com H' = 4,339 nats/indivíduo e 100 espécies exclusivas à área (49 por cento). Entre as duas parcelas, aos 190 e 350 m, houve diferença significantiva (gl = 198) na densidade (p < 0,01, t = 7,10), riqueza (p < 0,01, t = 7,76) e volume (p = 0,02, t = 2,44). Os resultados indicam que a diversidade específica, estrutura fitossociológica e composição florística diferem entre as duas cotas altitudinais, sendo observados mais indivíduos, maior riqueza e volume na parcela instalada próxima ao meio da encosta (350 m de altitude) do que naquela instalada mais próxima à base da encosta (190 m de altitude).

This study presents a comparative analyzes of two areas of Atlantic Rain Forest, in the municipality of Ubatuba (SP), Brazil, and tests the hypothesis that floristic composition and phytosociological structure change along an altitudinal gradient. Two 1-ha plots were installed, respectively, at 190 (PLOT G) and 350 m (PLOT I) above see level, and within these plots all individuals with DBH > 4.8 cm were sampled, measured and identified. In total we found 252 species, belonging to 134 genera and 53 families, diversity H' of 4.425 nats/individual, and 103 species (41 percent of total) common to both plots. But, among the 10 top species in Absolute Dominance only two: Cryptocarya mandioccana and Sloanea guianensis were found in both plots. In PLOT G we found 1496 individuals distributed in 152 species, 101 genera and 41 families, with H' = 3.961 nats/individual and 48 exclusive species (32 percent). In PLOT I we found 1993 individuals distributed in 203 species, 111 genera, 50 families, with H' = 4.339 nats/individual and 100 exclusive species (49 percent). Supporting our hypothesis, the comparative analyzes showed that there are significant differences in density (p < 0.01, t = 7.10), richness (p < 0.01, t = 7.76) and volume (p = 0.02, t = 2.44), between the two sampled areas. The pattern here observed shows that the plot installed closer to the middle of the Serra do Mar slope (350 m) presented a higher number of individuals, higher richness and higher scores of volume, when compared to that closer to the base of the slope (190 m).

Composição e similaridade florística entre duas áreas de Floresta Atlântica Montana, São Paulo, Brasil / Floristic composition and similaritie between areas of Montane Atlantic Rainforest, São Paulo, Brazil

O trabalho foi desenvolvido em duas parcelas de 1 ha de Floresta Ombrófila Densa Montana do Núcleo Santa Virgínia, Parque Estadual da Serra do Mar, São Luiz do Paraitinga/SP, Brasil. Além de determinar a estrutura e a composição florística do componente arbóreo de cada parcela, o trabalho teve como objetivo comparar uma área (PLOT N) onde, segundo relatos de antigos moradores da região, houve corte seletivo de madeira até meados da década de 70 do século passado, com outra área (PLOT K) sem histórico de perturbação antrópica recente. As duas parcelas, que distam entre si cerca de 4 km, foram subdivididas em 100 subparcelas de 10 × 10 m e todos os indivíduos com DAP > 4,8 cm foram marcados, mapeados, medidos e identificados. Ao todo foram amostrados 3.503 indivíduos, sendo 2.269 árvores (64,7 por cento), 860 palmeiras (24,5 por cento) e 159 (4,5 por cento) fetos arborescentes, distribuídos em 265 espécies e 51 famílias. O restante dos indivíduos (215) estava morto. Dentre as famílias mais abundantes (Arecaceae, Myrtaceae, Lauraceae, Cyatheaceae), Monimiaceae é a única considerada típica da fitofisionomia Montana da Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) é a espécie dominante no PLOT K (pristina), onde foram registrados 1.852 indivíduos, distribuídos em 189 espécies e 43 famílias, sendo Myrtaceae (48), Lauraceae (26) e Monimiaceae (13) as que apresentaram a maior diversidade de espécies. É importante mencionar que moitas de bambu nativo (Merostachys neesii Ruprecht, Poaceae) estão presentes em 93 das 100 subparcelas desse plot, totalizando 3.813 colmos. Em contraste, no PLOT N, em que Euterpe edulis também é a espécie dominante, mas os bambus não estão tão presentes, foram identificados 1.436 indivíduos, distribuídos em 149 espécies e 40 famílias, com destaque para Myrtaceae (27), Lauraceae (15) e Fabaceae (oito) em termos de número de espécies. Na área de floresta secundária (PLOT N) o índice de diversidade de Shannon (H' = 4,05 ) e o índice de equidade (J ' = 0,8) são mais altos do que os valores encontrados na área que não sofreu corte seletivo (PLOT K) onde H' = 3,72 nats.ind-1 e J' = 0,7. No entanto, a estimativa do número máximo de espécies esperado no ponto de rarefação do PLOT N (IC por cento 95-158,54) se sobrepõe parcialmente à estimativa do número mínimo de espécies do PLOT K (95 por cento - 157,12), mostrando que o número de espécies de ambas as áreas se equivaleriam em 1420 indivíduos. Embora a maior árvore amostrada tenha sido encontrada no PLOT K, no qual os estratos da floresta são mais evidentes, não há diferença significativa entre as somas de área basal de indivíduos vivos das duas parcelas. Considerando o histórico de perturbação da região, os resultados sugerem que a recuperação da estrutura da floresta pode ocorrer dentro de 25 anos, mas, como mostrado pelo número total de espécies e pelo índice H' do PLOT K, este período é insuficiente para recuperação da diversidade de espécies arbóreas características da Floresta Ombrófila Densa Atlântica antiga.

The study was conducted in two areas of Montana Atlantic Rainforest at Núcleo Santa Virgínia, Serra do Mar State Park, Brazil. The aim was to investigate structural and floristic composition of each area and the differences between them, knowing that one has not been disturbed recently and the other was subjected to selective logging until 1970, as reported by local people. We installed two 1 ha (PLOT K and PLOT N), approximately 4 km away from each other, and within this plots all individuals with DBH > 4.8 cm were recorded. Considering the two plots we sampled 3,503 individuals (2,269 trees - 64.7 percent; 860 palms - 24.5 percent; and 159 ferns - 4.5 percent), distributed in 265 species and 51 families. The rest (215 individuals) was dead. Among the most abundant families (Arecaceae, Myrtaceae, Lauraceae, Cyatheaceae) Monimiaceae is the only one classified as typical of the Montane Ombrophylus Dense Atlantic Forest. Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) is the dominant species in PLOT K (old), where we recorded 1,852 individuals, 189 species and 43 families, with Myrtaceae (48), Lauraceae (26) and Monimiaceae (13) presenting the higher number of species. It is important to mention that clumps of a native bamboo (Merostachys neesii Ruprecht, Poaceae) are present in 93 of the 100 subparcels of PLOT K, summing up 3,813 culms. In contrast, in PLOT N (secondary) where palm heart (Euterpe edulis) is also the dominant species but bamboos are not so conspicuous, we recorded 1436 individuals, 149 species and 40 families, with Myrtaceae (27), Lauraceae (15) and Fabaceae (eight) being the ones with higher number of species. In the plot of secondary forest (N) Shannon's diversity index (H' = 4.05 ) and the eveness index (J ' = 0.8) are higher than those recorded in the old plot of forest (K) where H' = 3,72 nats.ind-1 and J' = 0.7. Plots K and N have a low similarity (Jaccard index C J = 0,3), with only 94 species (34,47 percent) in common, and 102 (38,5 percent) occurring exclusively in PLOT K. However, the maximum estimate of species expected at the point of rarefaction of PLOT N (IC 95 percent - 158.54) overlaps with the minimum estimate of species at the same point of PLOT K (95 percent - 157.12), showing that the number of species of both areas would be equivalent in the number of 1,420 individuals. Although the largest tree sampled was found in PLOT K, where forest stratification is more evident, there is no significant difference between the sums of basal area of living individuals. Considering the disturbance history of the region, the results suggest that forest structure recovery may occur within 25 years but, as shown by the total number of species and by the diversity parameters determined, species richness does not recover within this time frame.

Composição florística e estrutura da comunidade arbórea na transição da Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - Floresta Ombrófila Densa Submontana do Núcleo Picinguaba/PESM, Ubatuba, sudeste do Brasil / Floristic composition and structure of tree community on the transition Lowland - Lowermontane Ombrophilous Dense Forest in Núcleo Picinguaba/Serra do Mar State Park, Ubatuba, southeastern Brazil

We conducted floristic and structural surveys on arboreous component (circumference at breast high > 15 cm) in 1 ha plot (100 sub-plots of 10 × 10 m) located in a stretch of Atlantic Ombrophilous Dense Forest Lowland-Lower montane transition, in Núcleo Picinguaba/PESM, Ubatuba, São Paulo State. The regenerating layer (H > 1.5 m and circumference at breast height < 15 cm) was sampled in 0.4 ha (40 sub-plots of 10 × 10 m) within the plot. The richness and diversity were 156 species and H' = 4.00 for the arboreous component in 1 ha, 173 and H' = 4.25 for arboreous (113 species) and regenerating (134 species) layers together in 0.4 ha, and 192 species considering the whole sample. The most abundant species in the tree layer were Euterpe edulis, with 191 individuals (14.8 percent), Mollinedia schottiana (5.1 percent), Rustia formosa (4.8 percent), Chrysoplhyllum flexuosum (4.7 percent), Coussarea meridionalis var. porophylla (4.7 percent) and Guapira opposita (4.4 percent). These species were also among the most abundant in the regenerating layer. The richest families were Myrtaceae (32 spp.), Rubiaceae (15), Fabaceae (13), Sapotaceae (10), Moraceae (eight), Euphorbiaceae (seven) and Lauraceae (six). Tree species richness varied positively with density along the vertical structure of vegetation, being higher in lower high classes, where the density is much larger. On the other hand, the evenness in these classes was lower, increasing toward the upper classes, where trees are not concentrated in few species.

Realizamos o levantamento florístico e estrutural do componente arbóreo (PAP > 15 cm) em uma parcela de 1 ha (100 sub-parcelas de 10 × 10 m) localizada em um trecho da transição Floresta Ombrófila Densa Atlântica das Terras Baixas-Submontana, no Núcleo Picinguaba/PESM, Ubatuba, Estado de São Paulo. O estrato regenerante (H > 1,5 m e PAP < 15 cm) foi amostrado em 0,4 ha (40 sub-parcelas 10 × 10 m) dentro da parcela. A riqueza florística e a diversidade foram de 156 espécies e H' = 4,00 para o componente arbóreo em 1 ha, 173 e H' = 4,25 para os estratos arbóreo (113 espécies) e regenerante (134) em 0,4 ha e 192 espécies considerando toda a amostragem. As espécies mais abundantes no estrato arbóreo foram Euterpe edulis, com 191 indivíduos (14,8 por cento), Mollinedia schottiana (5,1 por cento), Rustia formosa (4,8 por cento), Chrysoplhyllum flexuosum (4,7 por cento), Coussarea meridionalis var. porophylla (4,7 por cento) e Guapira opposita (4,4 por cento). Estas espécies estiveram entre as mais abundantes também no estrato regenerante. As famílias com maior riqueza foram Myrtaceae (32 spp.), Rubiaceae (15), Fabaceae (13), Sapotaceae (10), Moraceae (oito), Euphorbiaceae (sete) e Lauraceae (seis). A riqueza de espécies arbóreas variou positivamente com a densidade ao longo do gradiente vertical estrutural da vegetação, sendo maior nas classes mais baixas de altura, onde a densidade é expressivamente maior. Por outro lado, nestas classes a equabilidade é mais baixa, aumentando em direção às classes superiores, onde as árvores não estão concentradas em poucas espécies.

Florística e fitossociologia do componente arbóreo da transição Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - Floresta Ombrófila Densa Submontana do Núcleo Picinguaba/PESM, Ubatuba, sudeste do Brasil / Phytosociology and floristic composition of the arboreal component of the transition Lowland - Lower Montane Ombrophilous Dense Forest at Núcleo Picinguaba/Serra do Mar State Park, Ubatuba, southeastern Brazil

Em uma parcela de 1 ha dividida em 100 subparcelas de 10 × 10 m foram plaqueados todos os indivíduos arbóreos com no mínimo 15 cm de perímetro à altura do peito (DAP = 4,8 cm), e suas alturas foram estimadas e o perímetro medido. Todas as subparcelas tiveram a cobertura por rochas maiores que 50 cm de diâmetro estimada em cinco classes de frequência, e foram anotados os indivíduos que crescem diretamente sobre as rochas. Foram encontradas 1.274 árvores dentro do critério amostral, pertencentes a 41 famílias botânicas (com destaque para Myrtaceae, Rubiaceae e Fabaceae) e 142 espécies ou morfotipos. As espécies mais importantes (Índice de Valor de Importância) são: Euterpe edulis, Mollinedia schottiana, Bathysa mendoncaei, Coussarea accedens, Rustia formosa e Guapira opposita. O índice de diversidade de Shannon foi de 4,05 nats/ind e de eqüabilidade de Pielou, de 0,82. A altura média das árvores é de 9 m, e o dossel está a cerca de 18 m. O diâmetro médio dos indivíduos é de 13,9 cm, e 29 indivíduos ultrapassam os 50 cm DAP. A área basal somada do hectare é de 30,27 m² (árvores vivas). Foi encontrada uma relação direta entre a cobertura por rochas e menor riqueza de espécies e número de indivíduos por subparcela. Nenhuma relação foi encontrada entre os afloramentos rochosos e a altura média e diâmetro médio nas subparcelas. 34 espécies arbóreas nesta área amostral são capazes de crescer sobre rochas; 11 delas sem lançar raízes para o solo, com destaque para Euterpe edulis e Guapira opposita. A altura e diâmetro dos indivíduos que crescem sobre rochas não difere estatisticamente do restante dos indivíduos da parcela.

In a 1-ha plot divided into 100 subplots of 10 × 10 m, all trees with at least 15 cm of perimeter at breast height (DBH = 4.8 cm) were marked and had their heights estimated and perimeter taken. The rock cover (rocks over 50 cm diameter) was estimated in five classes of frequency, and records were made for individuals growing directly on rocks. We found 1,274 trees matching the sampling criteria, which belong to 41 botanical families (highlighting Myrtaceae, Rubiaceae and Fabaceae) and 142 species or morphotypes. The most important (Importance Value Index) species are: Euterpe edulis, Mollinedia schottiana, Bathysa mendoncaei, Coussarea accedens, Rustia formosa and Guapira opposita. Shannon's diversity index was 4.05 nats/ind and Pielou's equability was 0.82. The average tree height is of 9 m and the canopy is at around 18 m. The trees' average diameter is 13.9 cm, and 29 individuals surpass 50 cm DBH. The basal area for the 1-ha plot (live trees only) is 30.27 m². A direct relation was found between rock cover and lesser species richness and number of individuals per subplot. No relationship was found between rock cover and the mean height or mean diameter of stems in the subplots. 34 tree species in this area are able to grow on rocks; 11 of which do not grow roots to the soil, particularly Euterpe edulis and Guapira opposita. The height and diameter of the individuals that grow on rocks is not statistically different from the remaining in the plot.

Estudo do componente arbóreo de dois trechos da Floresta Ombrófila Densa Submontana em Ubatuba (SP) / Study of the arboreal component in two areas of the Submontane Rainforest in Ubatuba, São Paulo State

We studied the floristic composition and structure of the arboreal component (trees, palms and ferns with DBH equal to or greater than 4.8 cm) of two plots of Lower Montane Rain Forest in Ubatuba, SP, one with a history of selective logging and the other more preserved. We sampled 50 families, 114 genera and 193 species (four undetermined). The richest families were Myrtaceae, Fabaceae, Lauraceae, Rubiaceae, Melastomataceae and Sapotaceae. In the disturbed plot we sampled 104 species, 72 genera and 39 families, and in the more preserved area, 152 species, 98 genera and 43 families. There were differences in species richness, in the prevalence of their succesional status and in the structure of the areas, and the multivariate analysis allowed recognition of two floristic blocks. Among all species, 33 were exclusive of the first plot and 95 were exclusive of the second plot. Almost half of the species (45 percent) occurred with only one or two individuals and 29 have some degree of rarity. Five species are in the category of vulnerable in the List of brazilian plant species threatened of extinction. The differences observed between the sites studied, as well as the occurrence of rare and endangered species highlight the importance of the conservation of the area.

Neste trabalho foram analisadas a composição florística e a estrutura do componente arbóreo (árvores, palmeiras e fetos arborescentes com DAP igual ou maior que 4,8 cm) de dois trechos de Floresta Ombrófila Densa Submontana, em Ubatuba, SP, um deles com histórico de extração seletiva de madeira e o outro mais preservado. Foram amostradas 50 famílias, 114 gêneros e 193 espécies (quatro indeterminadas). As famílias mais ricas foram Myrtaceae, Fabaceae, Lauraceae, Rubiaceae, Melastomataceae e Sapotaceae. No trecho mais perturbado foram amostrados 104 espécies, 72 gêneros e 39 famílias e no mais preservado, 152 espécies, 98 gêneros e 43 famílias. Foram observadas diferenças na riqueza de espécies, na prevalência de suas categorias sucessionais e na estrutura das áreas, e as análises multivariadas permitiram o reconhecimento de dois blocos florísticos. Do total de espécies, 33 foram exclusivas do primeiro trecho e 95 do segundo. Quase metade das espécies (45 por cento) ocorreram com apenas um ou dois indivíduos e 29 apresentam algum grau de raridade. Cinco espécies são vulneráveis segundo a Lista oficial das espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção. As diferenças observadas entre os trechos estudados, bem como a ocorrência de espécies raras e ameaçadas de extinção evidenciam a importância da conservação da área.

A falsa dicotomia entre a preservação da vegetação natural e a produção agropecuária / The false dichotomy between preservation of the natural vegetation and food production in Brazil

Este artigo mostra através da análise de dados censitários sobre uso da terra no Brasil que a possível dicotomia entre a preservação da vegetação natural e a produção de alimentos na realidade não existe. Demonstramos que o Brasil já tem uma área desprovida de vegetação natural suficientemente grande para acomodar a expansão da produção agrícola. Demonstramos também que a maior expansão se dá nas áreas ocupadas pelas chamadas culturas de exportação - soja e cana-de-açúcar - e não propriamente nas áreas ocupadas por arroz, feijão e mandioca, que são consumidos de forma direta pelo mercado nacional. Pelo contrário, a área colhida de arroz e feijão tem inclusive decrescido nas últimas décadas, enquanto a área colhida de mandioca encontra-se praticamente constante há quatro décadas. Os maiores entraves para a produção de alimentos no Brasil não se devem a restrições supostamente impostas pelo Código Florestal, mas, sim, à enorme desigualdade na distribuição de terras, a restrição de crédito agrícola ao agricultor que produz alimentos de consumo direto, a falta de assistência técnica que o ajude a aumentar a sua produtividade, a falta de investimentos em infraestrutura para armazenamento e escoamento da produção agrícola, a restrições de financiamento e priorização do desenvolvimento e tecnologia que permita um aumento expressivo na lotação de nossas pastagens,.

Through the analysis of census data on land use in Brazil this article shows that the dichotomy between food production and preservation of natural vegetation used as the main driver to change the Forest Code is false. We showed here that Brazil has already cleared an area large enough that support the production of food, fiber and bioenergy to meet the requirements of the country and global markets. We also showed the area of export-oriented crops like soybean and sugar cane have been expanded significantly in the last decades, while staple crops like rice and bean have decreased and the area planted with cassava has been stable for the last four decades. At the same time we show that the productivity of export-oriented crops has increased in a much more significant rate than staple crops or cattle stocking rate, which in average is extremely low in Brazil. We concluded by stating that the real constraint for food production in Brazil does not rely on the Forest Code environmental restrictions but instead in inequalities in land distribution and income, coupled with lack of credit to small producers and investment in research and development in the staples crops of the country.

Estimation of biomass and carbon stocks: the case of the Atlantic Forest / Estimativas de biomassa e estoque de carbono: o caso da Mata Atlântica

The main objective of this paper is to present and discuss the best methods to estimate live above ground biomass in the Atlantic Forest. The methods presented and conclusions are the products of a workshop entitled "Estimation of Biomass and Carbon Stocks: the Case of Atlantic Rain Forest". Aboveground biomass (AGB) in tropical forests is mainly contained in trees. Tree biomass is a function of wood volume, obtained from the diameter and height, architecture and wood density (dry weight per unit volume of fresh wood). It can be quantified by the direct (destructive) or indirect method where the biomass quantification is estimated using mathematical models. The allometric model can be site specific when elaborated to a particular ecosystem or general that can be used in different sites. For the Atlantic Forest, despite the importance of it, there are only two direct measurements of tree biomass, resulting in allometric models specific for this ecosystem. To select one or other of the available models in the literature to estimate AGB it is necessary take into account what is the main question to be answered and the ease with which it is possible to measure the independent variables in the model. Models that present more accurate estimates should be preferred. However, more simple models...

O principal objetivo deste artigo é apresentar e discutir a melhor forma para estimar a biomassa viva acima do solo (BVS) na Mata Atlântica. A biomassa viva acima do solo em florestas tropicais esta contida principalmente nas árvores. A biomassa das árvores é uma função do seu volume de madeira, obtido do diâmetro e da altura, de sua arquitetura e da densidade de sua madeira (peso seco por unidade de volume fresco). Ela pode ser quantificada pelo método direto (destrutivo) ou pelo método indireto onde a quantificação da biomassa é feita através de modelos matemáticos. Os modelos alométricos podem ser específicos para um determinado local, quando elaborado para um ecossistema particular, ou gerais, que podem ser utilizados em para estimar a biomassa em diferentes locais. Para a Mata Atlântica, a despeito de sua importância, existem somente duas medidas diretas de biomassa de árvores, que resultaram em modelos alométricos específicos para essas florestas. Para selecionar um ou outro modelo alométrico para estimar BVS, disponível na literatura, é necessário levar em conta o a questão a ser respondida e a facilidade com a qual é possível medir as variáveis independentes do modelo. Preferencialmente, deve-se utilizar modelos...