estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem Pedro Cortesão Casimiro2"3"(45 6 7&89:%+; resumo: abstract: * +" , ( ,- ( . * ( ,/ ! * ( , ( "! #$ . ""% 0. 1% ( ( . # " ( ! .( &$ '(%&))) '(%&))) ( " 75 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem 1. estrutura da paisagem !3 9 ! + ! & !8 " % <manchas # = & <corredores= >/ <matriz= / " " B <7D6>3 6C 5D46D3><EFIGIJ== "" " ? "# > " @ A B <1=<7 E=% <46>9*4 1C D(9D3 '4C 7D6>3 6 L ?Disturbance <EFFGEH== patchesB M > M "# N % 1.1 manchas / O <= ! ? 8 4 # "# " " P !/%/ ! N ?8B < " # $ 8= " figura 1 Tipos de manchas, sua origem e persistência. A Paisagem original era Floresta de Coníferas. Dimensão da seta é proporcional à persistência (FORMAN, R. (1995, p. 45)). 1 7D6>3>C5D46D36<EFIG=7D6>36<EFFH= $ 77 estudos regionais | nº 20 !! L ?Regeneration patchesB M > N M ! R # $ ! ! ! / " ! " S !" S " N < C " # = D L ?Environmental resource patchesB M !$ > M "! <"= ! $ #" # N ! D $ P O / # # " $ /C C! ""C L ?Introduced patchesBM> M < = 9" L ?Remnant patchesBM> % < " M O += # N < "" ? "B 68 = " <S= ?B " " / 3 " # S " $ 8 # " ! # ""8 ! $?B T!" / ! 3 " ! $ C 78 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem " " 3 N !% $ " 6 ! & <# = ! " /C "<7 X= L ?Ephemeral patchesBM> !M &N U P D ! " U < N < " = O#"= " " 8 % ?<E= V O " W "/ Tamanho M# / O " # "RO/! /"" "" <X= 7 " Forma M D N > % "" 2 # + # 8 ""! # $ " P N 2 "#"#"" # " O "# "# ""8 $ <J= ! " ""8 R "" " @A 2 O" $ 2 + "! B<7D6>36<EFFHEXH== # > 79 estudos regionais | nº 20 figura 2 Formas de manchas na Paisagem, ordenadas por origem e forma. (a) Manchas naturais (curvilineares ou em forma de amiba). (b) Manchas de origem humana (geométricas). Alongamento e convolução são considerados os dois primeiros componentes da forma. Exemplos para cada mancha numerada são: (1) Pântano, cratera, lago em circo glaciar, ponto elevado numa área húmida; (2) Vertente em torno de um topo, área de inundação em relevo tipo Karst; (3) Perturbação no interior de uma mancha; (4) Delta, cone de dejecção !" #$% & '* +-/0 !6 ++*! +78<=0 estendendo-se pelas cumeadas adjacentes, perturbação por pisoteio de mamíferos em volta de um ponto de água; (13) Perturbação devida a incêndio, perturbação por erupção de uma praga; (14) Povoação em torno de um poço ou forte, irrigação circular com pivô; +?= +* +# Padrões de uso do solo em torno de uma localidade central; (18) Pequena albufeira e barragem numa exploração agrícola (charca); +'*BG 7-*!H (21) Campo cultivado; (22) Fairway num campo de golfe, pista de esqui; (23) Campo cortado diagonalmente por estrada posterior; (24) Mancha de árvores na área de intersecção de várias explorações agrícolas; (25) Vila ou cidade com crescimento ao longo dos principais eixos de transporte; (26) Albufeira de uma barragem (Forman, R. (1995, p. 117)). 80 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem >P ! " ! "$ 3 "# !P " <7 J= " "" O 6 % ? ? B 3 : >P # ! N"P # ! "" YZ!"#" # 3 7 J !"YZ " !P $ P B<7D6>36C5D46D3><EFIG N!/# EEFEX)== figura 3 Mudanças de dimensão e espaçamento das manchas com a evolução do uso do solo de natural a urbano (Marsh, W.M. (1997, pp. 363)). 81 estudos regionais | nº 20 ? 1.2 corredores " + "N D ? / Y Z ! $ YZ B " <7D6>3 6C 5D46D3 > <EFIG EXE== D ! P $" < " N + V + # # " O O/ =" # !"!B<46>9*4 "! !" 1CD(9D3'4C7D6>36<EFFGX[== D N ! <7D6>36<EFFHE\[EHJ==7 \% " 4 M ! / Habitat / S N " ! ! figura 4 Funções dos corredores. Corredor estreito à esquerda, largo à direita; espécies com um nicho ecológico mais largo usam um ou dois !SU!H<X6 YZS +''00S+['S 82 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem # / D #" >69: " 1> <EFF[ JGG= S ! % R" C L ?Line corridorsB M & Conduta M 3 # " " ! / 3 ""8 " # "/ ! P V # C ! " ! L ?Stream (riparian) corridorsB M & # S # " # P # O/# FiltroMVO/ " ! D "6" C # " L ?^ B M & OR" " Fonte M 9 R ?B # *! ! " C "" D ! $ L ?Grid corridorsB M & " SumidouroMV"8 " C # # ?B /"" ] # ! " # NC !"" L ?Segmented corridorsB M & ! " 83 estudos regionais | nº 20 6 % ? 1.3 matriz ! " 3$ R ! # @ A D 8 # " M# ! D ! / R " ! D YZ ##! +"" ! !<7 H=% P "! /YZD Área relativaM / " ! " / $ # ! / C ""8B<7D6>36C5D46D3><EFIG EHJEHH== figura 5 Características determinantes da matriz de uma Paisagem. Uso do solo branco é a matriz e cobre 60 % (a), 45% (b) e 50% nos restantes. |<=HS}0<=G0 controlo sobre a dinâmica) (Forman, R. (1995, p. 277)). 84 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem Conectividade M ! ! < ? B ! # + " / "=C " 3 / 5 : Controlo da dinâmica M / P N S 1.3.2 – forma da margem / N 3 / ! " " 8 % " / " 3 7 [ " 1.3.1 – porosidade <=! ! 9 < <== % R / ^ & ? B # # !! / <<= " " 7 G <== ^ & 3 figura 6 Porosidade e conectividade na matriz. M = matriz, P = mancha. (a) O caso mais simples, em que a porosidade é 0 (zero). (b) Porosidade =1 (um). (c) Porosidade = 2. (d) Porosidade = 3. (e) Porosidade = 11. (f) Porosidade = 2, a conectividade da matriz é completa, mas não é claro se M ou P deveriam ser a matriz. (g) Porosidade = 2, mas a conectividade não é completa. (h) Porosidade = 2 e a conectividade é completa (FORMAN, R.; GODRON, M. (1986, p. 169)). 85 estudos regionais | nº 20 ! < 8+# P= ! "# #! S T" !" $ ! ! 3 T" " "/ " " # M # ! " P / / ""8 M "/ N #"2 # 8 T" N M " "# "#" # # # "/ T" / :# O/B /N # <7D6>36C5D46D3><EFIGE[[== " # / + T" M # "#NN 9 >" ! ? ? B +!S / / 8 figura 7 Margens côncavas e convexas. (a) Elemento à esquerda com margem côncava, à direita com mancha convexa. (b) Linha a tracejado indica a nova fronteira conforme o elemento da esquerda se expande. (c) Linha a tracejado indica a nova fronteira conforme o elemento da direita se expande. (d) Com o tempo, a margem côncava do elemento em expansão torna-se convexa (FORMAN, R.; GODRON, M. (1986, p. 175)). 86 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem "" " 1.4 estrutura global 7D6>36<EFFHIJ=%?<E= @A 9 "C<X=N S! C <J= " S Y O 4 ZN + " !#+ @A B # # * ! 3# " / ! / T""/<<=<= % M 7 I= D + + #" ! " ! / <= < <= <= <= # / "!<=! =CM # "&# + " N # " < "N ! "# N% " O= & # ! ! # _# figura 8 Padrões de margens entre dois ecossistemas. Margem pode ser curvilínea ou recta, com pequenas manchas próximas, de um ou de ambos os ecossistemas. (a) É mais comum em áreas naturais, (e) predomina em áreas com forte intervenção humana (Forman, R. (1995, p. 83)). 87 estudos regionais | nº 20 !N / 7D6>36<EFFHXFEXFX=% 1.4.1 – configuração Regular M N 8 " ! / # % #" " ?2 # 5 O/ # + $/ + " C YZ D Agregado M N " YZ 4 8 / O+ "C 4 8 ! LinearM4N # " " #" & "N C #!O/M R Paralelo M & ! * % # $ # " O/ " P B <7D6>3 6 <EFFH _"" " XIGXI[== "# N ! D " # " P " 1.4.2 – Contraste ! 9 / M 5 N N + " # " 2 + " +R O ! $ N D 88 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem ! ! + / B N <7D6>36C5D46D3><EFIGXEG== :# / % 1.4.3 – grão Baixo Contraste M 2 / 8 ! O "! # ! " #! $ V ! " ( ! J) 4 ! J)! # ?""B !#"> O# ! / / ! ! " M ! +/+ 4 " " $ " O !/!R !! Alto ContrasteM3 !8 ` S N N !3 O8 2. gradiente de modificação da paisagem O ? " / " ! / < = #/ " < 2=/ !33 N! /" O8 "<7D6>36C5D46D3><EFIG O8!/ N XIGJE)==% 89 estudos regionais | nº 20 Paisagem Natural <7 FE)= #/D" !" !# _ " " / " #"!< = 3 "" / " " " # ! ! " / " R # " # + figura 9 B<6<=S}6<== + (2) gerido, (3) cultivado, (4) suburbano e (5) urbano (FORMAN, R.; GODRON, M. (1986, p. 287)). 90 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem !" Paisagens “Geridas” " ! / " # O /% R!"+ !/<7 FE)= R ! " + ! !" "! / 8 / " N Paisagens Cultivadas " D " ! / figura 10 <6<=S}6<= são (1) natural, (2) gerido, (3) cultivado, (4) suburbano e (5) urbano. A matriz de uma área cultivada é extensa quando predomina uma só cultura, mas baixa quando existem várias culturas predominantes com proporções semelhantes (FORMAN, R.; GODRON, M. (1986, p. 287)). 91 estudos regionais | nº 20 "" Paisagens Urbanas ! 4 <7 FE)=DR # "N "" N $ / " $ % <E= / ! ! C <X= N S " ! " !#C<J= " # " D ! $ # "# N % " # " " #" ! ? B $ " " "C > # "" # / "N " "< =< " ! ! "=C " ! # S $ " ! N "# 3. processos espaciais de transformação da paisagem ! #/ # " " 38# D " " " #+ D ! " <= " # " 92 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem !N + # "#" / " # +"!C # !"! ContracçãoM4 $ " " 3 ! 8 C $ <7D6>36<EFFH AtritoM4 \)[\)F==% PerfuraçãoM?B $ $=+ = DR <7 EE=C ! DissecaçãoM&"# 8 C > N FragmentaçãoMV $ ! 8N P "% figura 11 Principais processos espaciais de transformação do território e os seus efeitos em atributos espaciais; + representa um aumento, - um decréscimo e 0 nenhuma mudança. Os efeitos são medidos para o tipo preto de habitat – coberto (Forman, R. (1995, pp. 407)). 93 estudos regionais | nº 20 $ Composição da PaisagemM4" S <=N S " ! " P 4. quantificação da estrutura da paisagem ! / / R % +# "# # % " < = < = 6<= M 4" < = "#" N< # = V + P ?B / /" "# W / " 2 " " " +!/ $ <?( + >B M ?>!B = # + 3 8 "% S " #" < M M = S a < ! =S <N / / = # " !! " # O <76_3 <= <X))) EGF== < = + $ % 94 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem D 3. Arranjo – organização espacial < 4P!S$/C = a!/C a+ /" c # " 4. Diversidade / a4"9C a49 c ? > 5. crítica ! M ! ?/ " "" @! A S "# * 9_5 / B <76_3 <X))) EEX== 3 B <>56_5( 0C >609 ^' / "# N S <EFFHEE== ! % :6dD5 7C "# (29&: <EFFF= # ! / <M"= / *< ! =# " % " ? B 1. Forma – dimensão das manchas bC ? < C + /= YZ 3R!C < /= < 4""PC =YZ# * C B <V2**6D&:_ 4C ((*_6 > ! 6<EFFEG)== c 2. Complexidade – irregularidades a C a #C 4 ! c 95 estudos regionais | nº 20 D"!" " 5_((9_ >0C ^66 &'C :D164 N 4&C ^23&C 65: <EFFF GI= "N " N #" "N E)) 4" " " <^(9&:0 *C S *&:'<EFFF=" # "# $/" &76D:36&<EFFI= "" 8 + ? " " " ""%"!" " ""B<^(9&:0*C """ *&: ' <EFFF IJ== D ? > !8! " " " 3 ! R 8 +" " " " + " $ " YZ # " D < "= Y " " 4 $ PZ7" "N/ "<:64_9&4C^_99D3**'C /8 "# 4`_4'(<EFFI= + " B D / <7'((9*4 1'C 46>9*4 1C 76e 5( 8SN <EFFIG[== !% +" ! ?B8 3 96 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem &N " " < N = R < = / 8 <N= Software - Landscape Metrics Fragstats %UU,,,UUU U 7EJ) Patch Analyst `J %UUO-UfUUJEg / 7"5_9J/ `\%UUO-UfUU 7"5_9FJ 97 estudos regionais | nº 20 referências ^(9&:0*C*&:'<EFFF=?(99%&"9(_5.20B in>249(e>C>69:(('eds.<EFFF=?: .( .M9B EFFF_(<20=& _&6M( 69^20_([HI\ &9_>_6D&<X)))=?29M "3" 5 B 5_"3hX4567&9:23((\HGH &9_>_6D&<X))E=?29M V #NM &>!B5_"3h\4567&9:23((EXHEH[ &9_>_6D&<X))X=?29* M>$ &>!B *47&9:M23(H[X &9_>_6D&<X))J=?#V" "*NM&>!B 6"5_"M6"45 6 3hGX))J7&9:M23(HFI\ &9_>_6D&<X))\=?5 *M&/B 6"7(M5 _9!`i_iX))\\G[\[G &9_>_6D&<X))[=?BD5D 6" 5 3hJXX))[XJJE 4D7<EFFG=?( .((2 B _1 I) 76_3<EFFI=?>( .B (&j: 7'((9*41'C46>9*41C76e5(<EFFI=?(_M2 *> 3WB in4D`6'1C^23&65:eds.<EFFI=?0.&( .B EFFI& _(2-M_(GJGI 76*<EFFF=?(>M* . BHk & 2".& GJX 76*5><EFIG=?( .B '1.3"_GEF 76&<EFFI=?69 ( .M3,>_ > > .B(,^6FF 5_((9_>0C^66&'C:D1644&C^23&C65:<EFFF=?4 `9 ^(2 47&.9".Bin>249(e>C>69:(('eds.<EFFF=?: .( .M 9B EFFF_(<20=& _&6M( 69^20_(GH[J :65_9&4C^_99D3**'C4`_4'(<EFFI=?*^" (>&. 29. :7 B( .`EJ<J=EG[EIG :e 6C56C&9:Eds. <EFFJ=?( .5 _ 9.B *.7(XII :6dD57C(29&:<EFFF=?( (> (> B in >249(e>C>69:(('eds.<EFFF=?: .( .M9B EFFF_(<20=& _&6M( 69^20_(\EH) 0-'>C56:Eds.<EFFF=?( .M_B 9 ` 3"_\)) >1><EFF[=( %"BJk '1.3"_\J\ >56_5(0C>609^'<EFFH=?7659**9%9. V . (9B 5*6315*6JHED 4 5 79"3,69EXX 98 estrutura, composição e configuração da paisagem conceitos e princípios para a sua quantificação no âmbito da ecologia da paisagem >.1^C*^(<EFFI=?& (2(&"%5"B Xk& 2".HJ[ >_3_541<EF[F=?*_ D.(B 5 .D/ D/ 2". 3`:dC(_^6>39<EFI\=?( .M *.B3"_29 M` 36&M36&<EFF[=?6" 5 .M3,6" 99.B 3.1 XJJ 36&M36&<EFFI=?/M(- 69 99B 3.1 X\\ V2**6D&:_4C((*_66<EFFE=?69 . (%_B in*2636>5564366:<EFFE=?V">( .B 9`IX9 ` ^HE[G 6_9965<EFI\=?( .%4B & M_9X_3:.9".EI 6 5C^"3<EFFE=?5!.l. M^>!B &J)X 61C> 5C'-7>eds. <EFFI=?(4^".> *..B 9`EJG9 ` ^\\[ *6D((&<EFH)=?45 ( _ B: 95JEGJEIE *>556:<EFFE=?V">( .B 9`IX9 ` ^HJG 294M294 <EFFH=?7 %9. V . (9B 5*63,693hJHEEXX 1_39'<EFFX=?1( .6.WB ( .`[E\FEH) dD33`(4_9<EF[F=?("(<=9B :_* &EJ\ 99