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Infra-estruturas ecológicas & biodiversidade funcional José Carlos Franco Co-financiamento: Programa de Desenvolvimento Rural – Ministério da Agricultura, Mar, Ambiente e Ordenamento do Território – Fundo Europeu Agrícola de Desenvolvimento Rural – A Europa investe nas zonas rurais Workshop “Maximização dos serviços do ecossistema vinha” UTAD, 13 e 14 Novembro, 2013

Infra-estruturas ecológicas

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Page 1: Infra-estruturas ecológicas

Infra-estruturas ecológicas

&

biodiversidade funcional

José Carlos Franco

Co-financiamento: Programa de Desenvolvimento Rural – Ministério da Agricultura, Mar, Ambiente e Ordenamento do Território – Fundo Europeu Agrícola de Desenvolvimento Rural – A Europa investe nas zonas rurais

Workshop “Maximização dos serviços do ecossistema vinha” UTAD, 13 e 14 Novembro, 2013

Page 2: Infra-estruturas ecológicas

Serviços de um ecossistema

Aprovisionamento

Bens produzidos ou fornecidos pelos ecossistemas,

e.g., alimentos, fibras, recursos genéticos

Suporte

Serviços necessários à produção de outros serviços do ecossistema, e.g., formação do solo, ciclo de nutrientes, produção primária

Regulação

Benefícios resultantes dos processos dos ecossistemas e.g., regulação do clima, das populações de inimigos das culturas, das

cheias

Culturais Bens não materiais dos ecossistemas,

e.g., valores espirituais, estéticos, recreativos, educacionais

Daily, G.C., 1997. Nature’s Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems. Island Press, Washington, D.C.

Page 3: Infra-estruturas ecológicas

Biodiversidade funcional

Parte da biosfera que fornece os serviços do ecossistema

Moonen A-C, Bàrberi P (2008) Functional biodiversity: an agroecosystem approach. Agriculture, Ecosystems and Environment 127: 7–21

Page 4: Infra-estruturas ecológicas

Infra-estrutura ecológica

Qualquer infra-estrutura, existente na exploração ou num raio de cerca de 150 m, que tenha valor ecológico para a exploração e cuja utilização judiciosa aumente a sua biodiversidade funcional.

Page 5: Infra-estruturas ecológicas

regras OILB srop Produção inegrada da vinha

Recomendam o fomento da biodiversidade, por ser considerada elemento importante da sustentabilidade da viticultura

Infra-estruturas ecológicas devem ocupar, pelo menos, 5% da área da exploração*, excluindo a superfície florestal, para manter adequada biodiversidade funcional

Malavolta & Boller 2009. IOBC wprs Bulletin 46:1-11

* óptimo = 10%

Page 6: Infra-estruturas ecológicas

Artrópodes auxiliares

Recursos/habitats necessários no ecossistema agrário:

Refúgios

Locais de hibernação

Hospedeiros/presas alternativas

Fontes de alimento, e.g., néctar, pólen, melada

Locais de reprodução

Habitats para dispersão (e.g., muitos

artrópodes auxiliares têm fraca mobilidade)

Page 7: Infra-estruturas ecológicas

Alimento

pólen

néctar

seiva

presas/hospedeiros alternativos

Habitats refúgio

Habitats para reprodução

Recursos fornecidos por infra-estruturas ecológicas constituídas por plantas

Page 8: Infra-estruturas ecológicas

O impacto das infra-estruturas ecológicas de origem vegetal nos artrópodes auxiliares depende do seu regime alimentar

Três tipos de omnivoria*:

1) O. evolutiva (“life-history omnivory”)

2) O. temporal

3) O. permanente

* Wäkers FL, van Rijn PCJ (2013) Food for protection: an introduction. In: Wäkers FL, van Rijn PCJ , Bruin J (eds.) Plant-provided food for carnivorous insects: a protective mutiualism and its implications. Cambridge University Press, Cambridge, pp 1-14

Page 9: Infra-estruturas ecológicas

Omnivoria evolutiva

Larva carnívora

X

X

X

X

X

X

X

Ninfa

herbívora

seiva

Adulto herbívoro

néctar pólen

néctar pólen

néctar

néctar

néctar fruto

néctar

néctar pólen

Adulto carnívoro

X

Neuroptera

Diptera

Hymenoptera

Coleoptera

Hemiptera

Chrysopidae

Syrphidae

Cecidomyiidae

parasitóides

Vespidae

Formicidae

Meloidae

Pentatomidae

Regime alimentar varia com o estado de desenvolvimento

Page 10: Infra-estruturas ecológicas

Omnivoria temporal

Larva carnívora

X

X

X

Imaturo

carnivoro herbívoro

pólen

Adulto carnívoro + herbívoro

néctar

sementes

néctar pólen

Adulto carnívoro

X

Hymenoptera

Coleoptera

Araneae

parasitóides que se alimentam do hospedeiro e.g., Ichneumonidae, Braconidae

Cicindelidae

Cantharidae

Araneidae

Herbivoria como suplemento da predação

Page 11: Infra-estruturas ecológicas

Omnivoria permanente

Adulto & larva

carnívoros + herbívoros

néctar pólen

seiva

seiva

seiva

pólen

néctar pólen

pólen folhas

néctar

pólen

sementes

Acari: Mesostigmata

Hemiptera

Neuroptera

Thysanoptera

Coleoptera

Phytoseiidae

Pentatomidae

Miridae

Geocoridae

Anthocoridae

Chrysopa, Hemerobiidae

Aeolothripidae, Phlaeothripidae

Coccinellidae

Carabidae

Page 12: Infra-estruturas ecológicas

O impacto das infra-estruturas ecológicas de origem vegetal nos artrópodes auxiliares

1) O. evolutiva

2) O. temporal

3) O. permanente

• Aumento da longevidade • Aumento da fecundidade

Efeitos menos claros

Verdadeiros omnívoros

Page 13: Infra-estruturas ecológicas

Enrelvamento

Revestimento dos taludes

Exemplo de infra-estruturas ecológicas constituídas por plantas

Page 14: Infra-estruturas ecológicas

OPERA & ELO (2010) Multifunctional landscapes: why good field margin management is important and how it can be achieved? http://www.europeanlandowners.org/files/pdf/multifunctionallandscapes.pdf

cultura

margem, c/

vegetação herbácea (e.g., gramíneas)

sebe

Sebes +

margens herbáceas

Page 15: Infra-estruturas ecológicas

Árvores velhas Pica-pau malhado grande

Mocho-galego

Morcego arborícola pequeno

aves

morcegos

insectívoras

de rapina

Page 16: Infra-estruturas ecológicas

Amontoados de lenha ou pedra

aves

mamíferos

anfíbios

carriça

sapo comum

ouriço-caixeiro

Outras infra-estruturas ecológicas

Page 17: Infra-estruturas ecológicas

Muros de pedra solta

Pisco de peito ruivo aves

répteis

sardão mamíferos

musaranhos

Page 18: Infra-estruturas ecológicas

http://essps.pt/01_ESSPS_PORTAL_WEB/_NOVO/ARQUIVO/2009_2010/chapim_escola_secundaria_sps/chapim_escola_secundaria_sps-.htm#ESCOLA_

chapim real

California Agriculture 62(4):131-132.

morcegos

Ninhos/abrigos artificiais

Page 19: Infra-estruturas ecológicas

Rede de infra-estruturas ecológicas

Três elementos básicos, com diferentes funções:

1) Habitats permanentes, de grande dimensão

2) Habitats temporários, de pequena dimensão

3) Corredores ecológicos, de estrutura mais ou menos linear, que favorecem a dispersão das espécies animais entre os habitats permanentes e temporários

Page 20: Infra-estruturas ecológicas

Áreas ruderais

floresta

pomares tradicionais

Prados e pastagens pouco intensivas

Habitats permanentes

Exemplos:

Page 21: Infra-estruturas ecológicas

amontoados de pedra

amontoados de lenha

bosquetes

manchas de arbustos e árvores

charcos

Habitats temporários Exemplos:

muros de pedra

Page 22: Infra-estruturas ecológicas

caminhos rurais

sebes

linhas de água

enrelvamento

Corredores ecológicos Exemplos:

Page 23: Infra-estruturas ecológicas
Page 24: Infra-estruturas ecológicas

H

A

B

I

T

A

T

S

P

E

R

M

A

N

E

N

T

E

S

FLORESTA

Page 25: Infra-estruturas ecológicas

H

A

B

I

T

A

T

S

T

E

M

P

O

R

Á

R

I

O

S

PEQUENOS

BOSQUES

Page 26: Infra-estruturas ecológicas

SEBES C

O

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R

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D

O

R

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S

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O

L

Ó

G

I

C

O

S

Page 27: Infra-estruturas ecológicas

LINHAS DE ÁGUA C

O

R

R

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D

O

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E

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O

L

Ó

G

I

C

O

S

Page 28: Infra-estruturas ecológicas

CAMINHOS

RURAIS

C

O

R

R

E

D

O

R

E

S

E

C

O

L

Ó

G

I

C

O

S

Page 29: Infra-estruturas ecológicas

R

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Ó

G

I

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A

S

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O

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C

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V

I

D

A

D

E

Page 30: Infra-estruturas ecológicas

Os organismos animais têm capacidade de dispersão limitada: distância média

entre infra-estruturas ecológicas

50 m

150 m

300 m

> 300 m

maioria organismos auxiliares

“Stepping-stones”

Page 31: Infra-estruturas ecológicas
Page 32: Infra-estruturas ecológicas

Fragmentação da paisagem agrícola

Vegetação natural /floresta Culturas agrícolas

Page 33: Infra-estruturas ecológicas

Possíveis abordagens de implementação de infra-estruturas ecológicas para fomentar a luta biológica de conservação

Abordagem 1:

“a diversidade adequada ajuda”

Inventariação de inimigos naturais das pragas-chave

Revisão da bibliografia sobre ecologia dos inimigos naturais e pragas

Modelação para prever benefícios e evitar riscos

Inquéritos a agricultores para avaliar a aceitação de práticas

Ensaios de laboratório para medir os efeitos nos principais inimigos naturais (e.g., longevidade, fecundidade)

Ensaios de laboratório para medir os efeitos sobre as pragas

Ensaios de campo para verificar efeitos não previsíveis (e.g., fomento de pragas secundárias ou antagonistas dos principais inimigos naturais)

Abordagem 2:

“a diversidade ajuda”

Introduzir infra-estruturas ecológicas com diversidade botânica (e.g., faixas com mistura de espécies vegetais)

Aceitar o risco de um ou mais espécies vegetais terem efeitos negativos

Assumir que o efeito líquido da manipulação do habitat é benéfico em termos fitossanitários

Assumir que o efeito líquido da manipulação do habitat é, em geral, benéfico

Gurr GM, Wratten SD, Tylianakis J, Kean J, Keller M (2013) Providing plant foods for natural enemies in farming systems: balancing practicalities and theory. In: Wäkers FL, van Rijn PCJ , Bruin J (eds.) Plant-provided food for carnivorous insects: a protective mutiualism and its implications. Cambridge University Press, Cambridge, pp 326-347

Page 34: Infra-estruturas ecológicas

Competidor intraguilde

Parasitóide larva Parasitóide adulto

Predador de topo ou hiperparasitóide

Herbívoro

Cultura

Outras plantas (infra-estruturas

ecológicas)

Hospedeiro alternativo

melada

competição

cairomonas

competição

IGP

Pólen Néctar

melada

Efeitos indirectos na taxa de reprodução

Cairomonas, refúgios

Cairomonas

Teia alimentar simplificada, com as potenciais interacções entre um parasitóide hipotético, com subsídio de recursos (infra-estruturas ecológicas), o seu hospedeiro herbívoro e a cultura onde este último se alimenta

Adaptado de Gurr et al. (2013)

Pólen Néctar

competição

Page 35: Infra-estruturas ecológicas

Conclusão

O incremento da biodiversidade funcional através da utilização de infra-estruturas ecológicas constitui forma de fomentar a luta biológica de conservação

No entanto, a manipulação do habitat pode originar efeitos indesejáveis

É pois recomendável em cada sistema concreto realizar estudos prévios que disponibilizem a informação necessária para seleccionar a “biodiversidade adequada”

O projecto Ecovitis constitui exemplo desta abordagem

Page 36: Infra-estruturas ecológicas

Obrigado !