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Abstract and Figures

The word ecotone raises many questions regarding its meaning, sometimes assumed as edge synonym. Through a conceptual review, we sought to differentiate the terms ecotone, edge and boundary. Ecotone is an ecologic functional concept whereas edge is a geographic spatial concept. The scale is an essential aspect in thisterm definition. So ecotone is a functional multi-scale ecological concept; edge is a spatial geographic meso-scale concept; boundary is a cartographic non-scalar concept, subject to resolution of analysis. However, all of them are been related to the contact between different ecological systems. Keywords: Phytogeography. Edge. Boundary. Geographic concepts.
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DOI: 10.5212/TerraPlural.v.10i1.0006
O conceito biogeográco de ecótono
El concepto biogeográco de ecótono
The Ecotone Biogeographic Concept
Elisana Milan
Elisana.mila@gmail.com
Programa de Pós-graduação em Geograa – Universidade Estadual de Ponta Grossa
Rosemeri Segecin Moro
rsmoro@uepg.br
Programa de Pós-graduação em Geograa – Universidade Estadual de Ponta Grossa
Resumo: A conceituação de ecótono gera muitas dúvidas quanto ao seu signicado,
sendo utilizada algumas vezes como sinônimo de borda. Através de uma revisão
conceitual, buscou-se diferenciar os termos ecótono, borda e fronteira. Ecótono é um
conceito funcional ecológico e borda um conceito espacial geográco. A escala é um
aspecto determinante na denição dos termos. Assim, ecótono é um conceito funcional
ecológico multiescalar; borda é um conceito espacial geográco mesoescalar; fronteira
é um conceito cartográco não-escalar, sujeito a resolução de análise. No entanto,
todos se relacionam ao contato entre diferentes sistemas ecológicos.
Palavras-chave: Fitogeograa. Borda. Fronteira. Conceitos em Geograa.
Resumen: La palabra ecótono plantea muchos interrogantes con respecto a su
signicado, a veces asumida el sinónimo de borde. A través de una revisión conceptual,
se intentó distinguir el ecótono de términos como borde y límite o frontera. Ecótono
es un concepto funcional ecológico y borde un concepto espacial geográco. La escala
es un aspecto esencial en la denición de estos términos. Así, ecótono es un concepto
ecológico funcional multi-escalar; borde es un concepto geográco y espacial meso-
escalar; límite o frontera san conceptos cartográcos no escalares, sujetos a resolución
de análisis. Sin embargo, todos ellos están relacionados con el contacto entre diferentes
sistemas
Palabras clave: Fitogeografía. Borde. Frontera. Conceptos en Geografía.
Abstract: The word ecotone raises many questions regarding its meaning, sometimes
assumed as edge synonym. Through a conceptual review, we sought to differentiate
the terms ecotone, edge and boundary. Ecotone is an ecologic functional concept
whereas edge is a geographic spatial concept. The scale is an essential aspect in this
term denition. So ecotone is a functional multi-scale ecological concept; edge is a
spatial geographic meso-scale concept; boundary is a cartographic non-scalar concept,
subject to resolution of analysis. However, all of them are been related to the contact
between different ecological systems.
Keywords: Phytogeography. Edge. Boundary. Geographic concepts.
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INTRODUÇÃO
A fragmentação de ecossistemas é, basicamente, um processo de ruptura da con-
tinuidade espacial de habitats naturais (LORD; NORTON, 1990), com consequências em
geral desfavoráveis, principalmente às espécies habitantes do local. Assim, podem ocorrer
perda e modicação de habitats decorrentes da redução do tamanho do habitat original
e seu isolamento devido ao uso da terra na matriz que circunda o fragmento. Quando a
área contínua do fragmento é reduzida, as espécies tornam-se mais vulneráveis às pressões
oriundas do exterior, num efeito de borda, e suscetíveis à invasão por espécies exóticas,
além de provável ocorrência de alterações na dinâmica de interação entre as espécies
(FORERO-MEDINA; VIEIRA, 2007).
Metzger (2003) arma que o processo de fragmentação que leva à formação de uma
paisagem em mosaico acarreta elementos básicos da paisagem observados em diferentes
escalas e tipos de solo, possuindo dimensões, larguras, formas e diferentes níveis de co-
nectividade. Ou seja, para diferentes níveis de escala, podem ser observados diferentes
mosaicos ecológicos. Pode-se dizer que o padrão de manchas, gerado pelos diferentes
processos atuando em várias escalas temporais e espaciais, representa a marca registrada
de uma paisagem (URBAN; O’NEILL; SHUGART, 1987).
Os padrões em mosaico gerados pela alternância entre habitats campestres e orestais
geram processos ecológicos bastante complexos na paisagem (MÜLLER et al., 2012). No
entanto, a denominação ecótono pode gerar alguns questionamentos, visto que a palavra
vem sendo usada em trabalhos de natureza diversa pode muitas vezes não corresponder
ao seu signicado original, sendo usado como sinônimo de borda, limite, fronteira, entre
outros. Assim, este ensaio propõe-se a rever e discutir alguns dos conceitos atribuídos ao
ecótono, visando entender de fato do que se trata e distingui-lo dos demais termos utili-
zados, principalmente borda e fronteira.
CONCEITO DE ECÓTONO
O termo ‘ecótono’ foi utilizado pela primeira vez em estudos da vegetação terrestre
e cunhado por Clements (1905) para denir uma zona de tensão entre dois ecossistemas
diferentes, o que é conrmado pela etimologia da palavra, sendo esta de origem grega,
onde tono signica tensão, agregada do prexo eco, indica área ou zona de tensão. Pela
denição original, há necessidade de que pelo menos duas condições sejam atendidas,
para que determinada área seja considerada um ecótono: transição entre dois ecossistemas
diferentes e tensão entre ambos.
Neiff (2003) arma que a transição entre dois ecossistemas implica a existência de
uma área com valores intermediários para os parâmetros que caracterizam a estrutura desse
conjunto de organismos (densidade, cobertura, volume). Esse estado intermediário pode
surgir como resposta dos organismos às mudanças espaciais e/ou temporais de cada local
ou habitat, ou ser simplesmente consequência de um fator de dispersão tal como o uxo
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de água, o vento ou outro agente que modique o padrão espacial do conjunto (NEIFF,
2003). Na região de encontro de duas comunidades distintas há uma rápida substituição de
espécies ao longo do gradiente, e é onde muitas atingem os limites de suas distribuições.
A tensão implica reconhecer que ambos os ecossistemas interferem um sobre o
outro, através de competição direta, por exemplo, com diferentes taxas de reprodução e
crescimento, tolerância e taxa de recuperação aos distúrbios, entre outros atributos que
intervêm para congurar a preponderância de um ou outro ecossistema. O resultado pode
ser uma transição, uma modicação estrutural e funcional dos ecossistemas na zona de
contato (NEIFF, 2003). Neiff (2003) ainda arma que, a partir da década de 1980, o termo
ecótono foi utilizado em sentido geográco mais amplo, usualmente para denir sistemas
de transição entre duas comunidades ou paisagens (SHUGART, 1997; WARD; TOCKNER;
SCHIEMER, 1999), isto é, limitando-se a somente uma das propriedades dos ecótonos. O
termo inclusive foi utilizado por Gopal (1994) para fazer referência ou relação topográca
de posição, como uma simples transição entre dois sistemas diferentes. Isto demonstra
que, se existem diculdades em se estabelecer as delimitações dos próprios ecossistemas,
mais ainda ao se tratar de ecótonos.
Em macroescala, Veloso, Rangel Filho e Lima (1991), ao denirem os sistemas de
transição da vegetação brasileira, criaram as ‘zonas de tensão ecológica’. Os autores armam
que entre diferentes habitats existem comunidades indiferenciadas, onde as espécies se
interpenetram, constituindo as transições orísticas. Consideram, portanto, ecótono como
a mistura orística entre tipos de vegetação e diferenciam o encrave como áreas disjun-
tas que se contatam, mas não se interpenetram. Atentam também para a importância de
considerar a escala de estudo. Assim, quando os tipos de vegetação que se interpenetram
são semelhantes (Fig. 1), é necessário que seja realizado um levantamento orístico para
denir o limite de distribuição dos mesmos. Por outro lado, quando há diferença nítida
entre as formações (Fig. 2), a delimitação pode ser realizada por fotointerpretação.
Figura 1: Esquema de uma área de transição entre A - Floresta Ombróla Densa e B - Floresta Estacional
Semidecidual, formando um C - Mosaico com ecótonos.
Fonte: Veloso, Rangel Filho e Lima, 1991.
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O IBGE (2004), no mapeamento da vegetação brasileira, retoma o conceito de áreas
de tensão ecológica quando as oras de diferentes regiões toecológicas interpenetram-se
formando contatos caracterizados como encraves ou ecótonos. No caso dos encraves, o
mosaico de vegetação é composto por formações que guardam sua identidade orística e
sionômica sem se misturar, permitindo a denição da formação ou subformação domi-
nante. Já nos ecótonos, a identidade orística ocorre a nível de taxocenose, não havendo
marcantes diferenças tosionômicas entre elas. Frequentemente ocorrem endemismos
que melhor as identicam. As áreas de tensão ecológica, às vezes, são coincidentes com o
contato de duas formações geológicas e com faixas de transição climática.
Daubenmire (1968), referindo-se ao ecótono no sentido de transição, apontou três
tipos, segundo a maior ou menor gradação existente entre as comunidades vegetais:
a) Quando há transição abrupta em resultado a uma descontinuidade;
b) Quando há forte competição entre duas comunidades de plantas e origina-se uma
abrupta transição entre os ecossistemas;
c) Ecótonos estendidos, onde tanto os fatores do meio como as mudanças entre as co-
munidades são graduais. Lang e Blaschke (2009) lembram, no entanto, que transições
‘bruscas’ ou ‘suaves’ relacionam-se diretamente a escala.
Há algo mais do que uma questão semântica quando se denomina uma área de
ecótono. Signica que é uma área de tensão muito instável sem padrões próprios de varia
-
bilidade e cuja estrutura (proporção de espécies, sionomia, etc.) depende inteiramente das
tensões que se impõem a dois ecossistemas adjacentes e da relação destes com os demais
que o cercam. Essa cadeia de interdependência não é exclusiva de um ou outro tipo de
ecótono, pois ocorrem em todos os ecossistemas terrestres.
Os ecótonos apresentam características físicas e químicas especícas que interferem
nas propriedades biológicas, uxo de energia e ciclos de materiais, denidos pelas suas
escalas de tempo, espaço e magnitudes de interações. Odum (1971) citou os biótopos de
borda para denir a zona de contato entre dois habitats onde se desenvolve uma biocenose
própria. Possuem também elevada biodiversidade de organismos pertencentes aos ecos-
sistemas em contato, bem como podem possuir espécies endêmicas do próprio ecótono,
Fonte: Veloso, Rangel Filho e Lima, 1991.
Figura 2: Esquema de uma área de transição entre A - Savana e B - Floresta Ombróla Densa, formando um
mosaico com encraves.
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sendo especialmente sensíveis às modicações ambientais (GRIMM, 1983; MALANSON,
1997; BARELLA, 2003). Por denição, os ecótonos são muito pouco previsíveis e os uxos
internos de informação entre seus elementos são menores que as taxas de mudança que a
interação entre os ecossistemas adjacentes impõe (FREITAS, 2003; NEIFF, 2003).
Odum e Barrett (2008) consideram como ecótono uma área criada pela justaposi-
ção de diferentes habitats ou tipos de ecossistemas. O conceito pressupõe a existência de
interação ativa entre dois ou mais ecossistemas, do que resulta que em ecótonos surgem
propriedades inexistentes em ambos os ecossistemas adjacentes (NAIMAN; DÉCAMPS,
1990). Em biomas terrestres, a zonação pode, muitas vezes, ser identicada e mapeada
pela vegetação nativa que está mais ou menos em equilíbrio com o clima regional (ODUM;
BARRETT, 2008).
ESTRUTURA DE ECÓTONOS
Para Kolasa e Zalewski (1995) e Henry (2003), o estudo de ecótonos deve envolver
seus componentes estruturais e funcionais, que podem alterar-se com o tempo, sendo,
portanto, sistemas dinâmicos. O primeiro refere-se a um detalhamento da forma, po-
sição e contexto dos ecótonos. Em tese, o ecótono representa uma faixa variável entre
dois habitats adjacentes. Na realidade esta faixa apresenta, na maior parte das regiões,
complexidade espacial razoavelmente grande, na qual dois aspectos importantes devem
ser ressaltados: sua sinuosidade e sua resolução, aqui interpretada no sentido de escala
(KOLASA; ZALEWSKI, 1995).
A sinuosidade refere-se ao grau de contorção e fragmentação dessa faixa peculiar
de habitats que constitui o ecótono. Quanto maior for a sinuosidade, maior será o compri-
mento total do ecótono. A largura e a natureza (como a composição de espécies vegetais e
animais associada) podem também alterar-se. Às vezes, o grau de contorção dos ecótonos é
tão elevado que pode levar à apresentação de um novo mosaico (subordinado ao mosaico
inicialmente sob análise) de habitats diferentes, com características próprias.
De acordo com Malanson (1997), dependendo do tipo de ecótono, suas funções
básicas incluem:
a) servir de habitats para muitas espécies, por isso sua importância para a manutenção
da biodiversidade;
b) são agentes modicadores de fatores abióticos (vento, luz, temperatura) e locais de
elevada produção de matéria orgânica e de ciclagem de nutrientes;
c) atuam como acumuladores/exportadores de nutrientes e matéria orgânica;
d) agem como barreira ou área de isolamento com ecossistemas vizinhos.
Os ecótonos podem ser examinados sob diferentes prismas, em macro, meso e mi-
croescala, e estão sujeitos a distúrbios de variada natureza, amplitude, frequência, duração
e intensidade (HENRY, 2003).
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ECÓTONOS E ESCALAS DE ANÁLISE
Segundo Holland (1988), uma das denições mais aceitas pela comunidade cientíca,
resultado do simpósio MAB/SCOPE-UNESCO, considera o ecótono como uma zona de
transição entre sistemas ecológicos adjacentes com uma série de características denidas
exclusivamente por escalas espaciais e temporais e pela intensidade das interações entre
sistemas ecológicos adjacentes. Holland (1988) considera ainda que regiões de descon-
tinuidade dentro de um ecossistema uniforme podem assumir a função ecológica e as
características de ecótonos. A aceitação literal desse ponto de vista amplia extraordinaria-
mente a denição inicial de ecótonos como zonas de transição entre sistemas ecológicos
adjacentes, colocando o conceito de ecótonos em escalas muito diversas, desde grandes
unidades biogeográcas até micro-habitats.
O que Holland considera como diferentes escalas são tratadas por Gosz (1993)
como níveis hierárquicos. Segundo Gosz (1993), nos estudos de ecótonos, vários níveis
de hierarquia podem ser abordados: bioma (Fig. 3), paisagem (Fig. 4), comunidades (Fig.
5) e populações de indivíduos (Fig. 6). Os prováveis fatores controladores em nível po
-
pulacional envolvem interações interespecícas, vetores biológicos, controles siológicos,
genética da população, microtopograa e microclimatologia.
Figura 3: Zona de transição hipotética, reetindo o padrão de mosaico na escala de biomas. Vericam-se as
mudanças no padrão de manchas, que são relativamente grandes na área central de cada bioma para pequenas
manchas no ecótono.
Fonte: Gosz, 1993.
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Figura 4: Exemplo de manchas do mosaico de campo e oresta na escala de paisagem. São Luiz do Purunã
(Balsa Nova, PR)
Fonte: foto Força Verde, 2010.
Figura 5: Limite sionômico (e orístico) num ecótono entre comunidades. Vegetação ripária numa formação
campestre higróla em São Luiz do Purunã (Balsa Nova, PR).
Foto: R.S. Moro, 2012.
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O conceito de resolução tem sido aplicado frequentemente, e erroneamente, a escala
espacial do ecótono, referindo-se especialmente a nível de microescala. A diferença mais
evidente entre os dois modos de examinar o ecótono é demonstrada por intermédio da
sua área total. Segundo Kolasa e Zalewski (1995), a duplicação da área do ecótono numa
escala maior (macro) implica uma quadruplicação na área total do ecótono numa escala
inferior (micro) - isto é esperado para projeções geográcas, que são quadráticas. Com
respeito a resolução, no entanto, esta signica apenas quantos pixels de uma imagem são
discerníveis com um dado instrumento selecionado - a alteração da resolução não altera
as dimensões do ecótono.
Em nível de ecótono, uma importante implicação da escala é sua relação com a
diversidade de espécies. Seguramente, os índices de diversidade apresentam valores
mais elevados quando o ecótono é estudado em microescala ecológica (Fig. 7), e a escala
deve ser escolhida de acordo com a questão a ser respondida pela pesquisa (KOLASA;
ZALEWSKI, 1995; WU; QI, 2000; LIMA; MORO, 2015).
Sendo de interesse central nas pesquisas em paisagens (RISSER, 1995), ecologia da
paisagem e ecologia de comunidades (CLEMENTS, 1905; KUPFER; MALANSON, 1993),
algumas características dos ecótonos os tornam importantes para investigar os processos
de dinâmica da paisagem, como: a) são considerados potenciais indicadores de respostas a
mudanças climáticas; b) reguladores de uxos (espécies, matéria e energia) nos ambientes
(MALANSON, 1997), constituindo ‘ltros’ ou ‘barreiras’ para materiais e espécies entre
comunidades contíguas (WIENS; CRAWFORD; GOSZ, 1985; MAGURA et al., 2017).
Figura 6: Mesmo ecótono da gura anterior, em microescala: população de esfagno em São Luiz do Purunã
(Balsa Nova, PR).
Foto: R.S. Moro, 2012.
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ECÓTONOS, BORDAS E FRONTEIRAS
Apesar da maioria dos autores denirem de forma semelhante um ecótono, algumas
conceituações são dúbias, abrindo margem para diferentes interpretações e possibilitando
que áreas diferentes sejam tratadas igualmente como ecótonos.
Leopold (1933) incluiu na conceituação de ecótono o efeito de borda, ao caracterizar
o ecótono por uma quantidade de indivíduos e espécies maior do que nos ecossistemas
adjacentes. Da mesma forma, Coulson e Tchakerian (2011) armam que ecótono é um
conceito mais inclusivo do que borda, uma vez que abrange todo o gradiente de transi-
ção entre dois ecossistemas. Exemplicam que um campo e uma oresta estão separados
por uma linha (borda, edge) e a área sob efeito desta borda, para dentro do campo e para
dentro da oresta, por exemplo, constitui o ecótono.
Nesse sentido, Tricart (1979) apresentou considerável contribuição ao se referir à
distinção entre os conceitos de paisagem e ecossistema, apontando que, embora ambos
fossem analisados a partir da visão sistêmica, o primeiro é passível de espacialização, por-
tanto, cartografável, enquanto que o segundo, não possuindo dimensão denida, reete
principalmente a estrutura lógica existente entre os seus elementos. Assim, a associação
metodológica entre as análises vertical (ecossistema) e a horizontal (paisagem) possibilitou
o desenvolvimento no campo da ecologia de paisagem tanto da abordagem geográca
como, mais tarde, da abordagem ecológica (METZGER, 2001).
Para Odum e Barrett (2008), Hardt et al. (2013) e Coulson e Tchakerian (2011), as
fronteiras antrópicas poderiam ser consideradas ecótonos, levando a uma larga denição
do termo. Esta abordagem ecológica, baseada em análises de pequena escala se contra-
põem à abordagem ao nível de paisagem, discutida por Forman e Moore (1992). A análise
da paisagem permite uma visão mais ampla, em macroescala, integrando e convergindo
diferentes conceitos de ambiente. Forman e Moore (1992) propuseram preceitos que in-
cluiriam os limites antrópicos em teorias gerais de limites (fronteiras), classicando ainda
a estrutura e função das fronteiras em vários grupos.
Para Cadenasso e Pickett (2000), uma vez que bordas são denidas como limites entre
tipos distintos de ambientes (habitat/não habitat ou fragmento natural/matriz antrópica),
sua identicação depende de como os fragmentos são denidos dentro da paisagem. A
denição de fragmento pode ocorrer em uma ampla noção de escala, variando desde a
escala local até continental.
Alguns autores, desavisados das profundas implicações apontadas por Tricart,
consideram o conceito de ecótono sinônimo ao de borda, inclusive Coulson e Tchakerian
(2011), enquanto outros refutam essa similaridade rearmando que ecótono é um conceito
funcional ecológico e borda um conceito espacial geográco. É consenso, porém, que as
espécies de borda podem ser bastante diferenciadas das espécies de interior de fragmento
(FORMAN; GODRON, 1986), devido principalmente às mudanças nas condições ambien-
tais (RIES et al., 2004).
Hardt et al. (2013) acompanham parte dos autores que consideram as bordas
naturais dos ecossistemas como sinônimos de ecótonos, reservando o termo “bordas
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antrópicas” para aqueles originados da intervenção humana. Em bordas naturais, as
comunidades adjacentes possuem seu conjunto característico de espécies acrescido
daquelas pertencentes à outra comunidade, existindo, portanto, uma sobreposição
de espécies que buscam condições e recursos em uma situação de equilíbrio (GATES;
GYSEL, 1978). Por outro lado, bordas antrópicas estabelecem inuências negativas adja-
centes, que afetam a densidade e a composição das comunidades animais e vegetais que
podem levar a alterações na riqueza, diversidade, abundância, mortalidade, dinâmica
sucessional, densidade populacional, entre outros tipos de desequilíbrios (MAGURA,
LÖVEI; TÓTHMÉRÉSZ, 2017).
A borda em si, refere-se a uma área, um conceito geográco, uma zona de contato
entre dois ambientes, já o efeito de borda, refere-se às perturbações que esta área sofre
por ser a faixa de transição entre o fragmento e a matriz. Como salienta Murcia (1995),
entende-se por efeito de borda o resultado das interações entre dois ambientes adjacentes
separados por uma transição abrupta, onde processos de mudanças bióticas e abióticas
nas margens dos fragmentos levam as áreas marginais da oresta a uma condição di-
ferente do habitat interior. Quanto maior o contraste entre fragmento e matriz, maior o
efeito de borda.
Segundo Rodrigues (1998), existem duas premissas referentes ao efeito de borda.
A primeira é que a largura da faixa de borda não é xa podendo variar com os aspectos
considerados, e a segunda é a monotonicidade de efeito - quanto mais distante da borda,
menores os efeitos da borda em virtude da redução da radiação solar e outros fatores.
O efeito de borda em fragmentos orestais envolve diferentes aspectos e me-
canismos biológicos, principalmente a iluminação, mas também a orientação da bor
-
da de fragmentos de oresta, a umidade, a densidade e composição de indivíduos
(RODRIGUES, 1998; RIES et al., 2004). Para áreas abertas, campestres ou savanícolas,
bem como bordas antrópicas devido à agricultura, há uma complexidade maior e dados
contraditórios acerca das variáveis envolvidas (MAGURA et al., 2017; GONZÁLEZ et
al., 2016; MACFADYEN; MULLER, 2013; LIMA-RIBEIRO, 2008). Portanto a amplitude
de borda de um fragmento depende de inúmeros fatores, sendo difícil o consenso sobre
uma medida padrão para cada ecossistema. Os trabalhos de efeito de borda avaliam
uma variedade de indicadores, mas em geral, todos buscam a escolha de indicadores
que expressem uma extensão.
Outro fator importante para a manutenção da biodiversidade em ambientes fragmen-
tados é a forma dos fragmentos, que está diretamente ligado ao efeito de borda. Aqueles
mais circulares possuem uma razão borda-área minimizada e, portanto, o centro da área
está equidistante das bordas, reduzindo a interferência externa. Áreas de perímetro mais
recortado possuem maior proporção de bordas e, portanto, mais interferência externa, o
que reduz a área efetiva do fragmento utilizada por determinada espécie. Por estas ra-
zões, áreas maiores e menos recortadas seriam menos suscetíveis a perturbações externas
(KAPOS, 1989).
Fronteiras (frontiers, boundaries, border zone) são zonas de transição ou contato entre
manchas na paisagem que funcionam como ltros de resistência e retenção de matéria,
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energia e informação. Seu conhecimento é importante na compreensão das interações
ecológicas (tipo, sentido e magnitude) e dos processos que determinam o funcionamento
da paisagem. Apesar das pesquisas destacarem o papel essencial das fronteiras no en-
tendimento da paisagem, muitas vezes são desconsideradas ou seus resultados possuem
o inconveniente de serem dependentes do tamanho amostral (HARDT et al., 2013). A
análise de fronteiras é cartográca – exige a criação de zonas de contato (geralmente
buffers hipotéticos de um metro) nos limites de cada classe de uso. Nessa abordagem, os
mosaicos são denidos como um conjunto de manchas com padrões típicos de frontei-
ras (ex. campo-oresta, campo-agricultura-via, ...) e, consequentemente, de interações
ecológicas.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A conceituação dos termos ecótono e borda levam à confrontação entre as diferen-
tes denições adotadas ao longo de décadas. Desde Clements, o primeiro propositor do
termo ecótono, o conceito vem somando adições, algumas parciais, outras contraditórias,
acarretando uma multiplicidade de signicados.
Com relação ao termo ecótono, há um consenso em referir-se ao mesmo como uma
zona de transição entre ‘ecossistemas’ diferentes, escala dependente. O conceito de borda,
que surgiu paralelamente ao de ecótono, gerava mais ambiguidade quando os estudos
estavam voltados a microescalas. Posteriormente, com análises tomando a paisagem como
objeto de estudo, o conceito de borda estabeleceu-se como a delimitação espacial da varia-
ção de parâmetros entre ‘ambientes’ diferentes a partir de uma linha limite. A fronteira,
entendida como a linha que coincide com a borda, é um artefato que permite uma série
de inferências quantitativas acerca das relações geométricas entre áreas adjacentes.
Bordas, ecótonos e fronteiras não são, portanto, sinônimos, e sim aspectos diver-
sos da representação da realidade (Fig. 7). Ecótono é um conceito funcional ecológico e
borda um conceito espacial geográco. Um ecótono pode ser estudado unicamente por
suas qualidades intrínsecas, enquanto bordas e fronteiras só tem sentido se estudadas em
função de suas qualidades extrínsecas. Ou seja, pela variação entre elementos adjacentes,
pelos uxos existentes, ou não, de energia ou matéria, pelo efeito do afastamento espacial
gradual a partir de um limite.
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A escala, portanto, é um aspecto determinante na denição dos termos, sendo ecó-
tono um conceito funcional ecológico multi-escalar, borda um conceito espacial geográco
de meso a micro-escala, e fronteira um conceito cartográco independente da escala, mas
sujeito a resolução de análise. Entretanto, todos se relacionam ao contato entre diferentes
sistemas ecológicos.
AGRADECIMENTOS
A CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), pela
bolsa concedida à mestranda Elisana Milan dentro do Projeto Biodiversidade dos campos e dos
ecótonos campo-oresta no sul do Brasil: bases ecológicas para sua conservação e uso sustentável,
do Edital MCT/CNPq/MEC/CAPES/FNDCT – Ação Transversal/FAPs Nº 47/2010
Sistema Nacional de Pesquisa em Biodiversidade - SISBIOTA BRASIL.
REFERÊNCIAS
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... It encompasses portions of five Brazilian States (Goiás, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, and Mato Grosso do Sul) (Brea and Zucol, 2011). The basin encompasses an ecotone between two important biomes: Cerrado (Brazilian savanna) and Atlantic Forest (Milan and Moro, 2016). It is a well-known basin with over 300 freshwater fish species and a high degree of endemism (Olson et al., 2001;Langeani et al., 2007). ...
Article
The development of multimetric indices (MMIs) to measure the biotic condition of aquatic habitats is based on metrics derived from biological assemblages. Considering fish assemblages, the inconsistencies in metrics responses outside of the places where they were developed limit MMI transferability and applicability to other locations, requiring local calibration. The factors behind the low transferability of these MMIs are still poorly understood. We investigated how environmental dissimilarity and spatial distance influence the transferability of metrics generated from local stream fish assemblages to other regions. We also tested whether functional and taxonomic metrics respond differently to the spatial distance. We used data from 239 fish assemblages from streams distributed across the upper Parana basin and characterized each site according to the level of anthropogenic disturbance at the landscape scale using an Anthropogenic Pressure Index (API). We divided the upper Parana basin into sub-basins and used two of them to create template response models of the metrics in relation to the API. We used these response models to predict the responses outside the template sub-basins. Our response variable representing a metric of transferability was the absolute difference between metric's predicted and observed value for each site (prediction error). We thus modeled the prediction error in relation to the predictor variables that were i) the environmental dissimilarity between each site with the average of the sites from template sub-basins (climatic, topographic and soil type variables) and ii) the spatial distance (overland and watercourse distance) between each site and the center of the template sub-basin. We found that errors in metric predictions were associated with both environmental dissimilarity and spatial distance. Furthermore, functional and taxonomic metrics responded equally to spatial distance. These results indicate the need for local calibration of metrics when developing MMIs, especially if the protocols already available come from distant and environmentally dissimilar places.
... No Brasil, em decorrência de sua extensa área de ocorrência, o domínio biogeográfico do Cerrado é caracterizado por um mosaico de tipologias vegetais que formam um gradiente estrutural que abrange campos (Campo limpo), savanas (Cerrado sensu stricto) e florestas (Cerradão) (Durigan e Ratter, 2016), especialmente em ecótonos com os domínios circundantes, como a Amazônia, a Mata Atlântica, a Caatinga e o Pantanal (MMA, 2019). Ecótono é um conceito funcional ecológico relacionado ao contato entre diferentes sistemas ecológicos, diferenciando-se, em termos conceituais, de borda e fronteira (Milan e Moro, 2016). Extensas faixas marginais e disjuntas do Cerrado, mesmo àquelas não situadas na borda espacial do domínio, apresentam aspectos ecológicos e composicionais de transição com outros ambientes (Vieira et al., 2019). ...
Article
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As savanas neotropicais estão distribuídas predominantemente no território brasileiro na forma de fitofisionomias que variam de Campo limpo de Cerrado a Cerradão. A variabilidade na riqueza é tão marcante que menos de 15% da diversidade é mantida ao longo de sua abrangência. Para contribuir com o entendimento dos padrões de distribuição da vegetação do Cerrado e com a diferenciação das comunidades ecotonais setentrionais, utilizou-se um banco de dados com 482 comunidades de Cerrado sensu lato, em diferentes expressões florísticas, que acumulou 1.221 espécies lenhosas. Calculou-se padrões de composições similares entre comunidades (floras "areais", características de cada área), destacando as concentrações florísticas setentrionais, e evidenciou-se elevado grau de β-diversidade mediante a formação de nove floras sinareais. Tais níveis de rotatividade atestam que numerosas unidades de conservação em diferentes regiões são necessárias para proteger toda a diversidade de espécies, fisionomias e funcionalidades dos cerrados. Os resultados fornecem uma atualização e complementação científica na qual os tomadores de decisão nacionais podem contextualizar o significado mesológico dos cerrados brasileiros como condutores ambientais conectados a um sistema em maior escala. Palavras-chave: Cerrado, diversidade beta, fitogeografia, ecótono, flora sinareal, savanas marginais e disjuntas. Biogeographic connections of Brazilian savannas: partition of marginal and disjunct diversity and conservation of northern ecotonal tropics in a biodiversity hotspot A B S T R A C T The neotropical savannas are distributed predominantly in the Brazilian territory in the form of phytophysiognomies that vary from open scrubs (Sparse Cerrado) to woodland (Cerradão) areas. The variability in richness is so remarkable that less than 15% of diversity is maintained throughout its range. To contribute to the understanding of the distribution patterns of the Cerrado vegetation and to the differentiation of northern ecotonal communities, a database of 482 communities of Cerrado sensu lato, in different floristic expressions, that accumulated 1.221 woody species was used. Similar composition patterns were calculated between communities ("areal" floras, typical of each area), highlighting the northern floristic concentrations, and a high degree of β-diversity was evidenced by the formation of nine synareal floras. These levels of turnover attest that numerous protected areas in different regions are necessary to protect all species diversity, physiognomies and functionalities of the cerrados. The results provide an update and scientific complementation in which national decision makers can contextualize the mesological meaning of Brazilian cerrados as environmental conductors connected to a larger scale system.
... As bordas são unidades da paisagem que alteram os fluxos biológicos de forma brusca em decorrência de mudanças abióticas entre matriz e fragmento. Essas mudanças abióticas na interação entre paisagens distintas são denominadas efeito de borda, e geralmente resultam no aumento da penetração da luz solar no interior do fragmento (LAURANCE;YENSEN, 1991;MILAN et al., 2016). Essa maior intensidade de raios solares pode levar ao aumento da temperatura, e, consequentemente, elevar a ocorrência de ventos e da evapotranspiração (KAPOS, 1989;LAURANCE;YENSEN, 1991). ...
Article
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Clareiras, sejam elas naturais ou decorrentes de atividades antrópicas, alteraram as condições microclimáticas do ambiente que, por sua vez, afetam a sobrevivência da fauna e a susceptibilidade à ocorrência de incêndios florestais. Este estudo teve como objetivo mensurar as variações microclimáticas em uma área bem conservada e em uma clareira de quatro hectares localizadas no interior de fragmento de Mata Atlântica no município de São Cristóvão, Sergipe. Também buscou-se determinar qual o perigo de ocorrência de incêndios florestais em ambas as áreas. Para tal, foram utilizados sensores acoplados com data loggers, programados para registrarem os dados de temperatura do ar, umidade relativa do ar e temperatura do solo a cada 10 minutos durante o período de um ano. O índice de Angstron foi utilizado para determinar o perigo de ocorrência de incêndios florestais. Os resultados apontaram um incremento de 1,3ºC na temperatura média do ar; 3,6ºC na temperatura média do solo; e, uma redução de 10,2% na umidade relativa do ar média ocasionados pela abertura da clareira. O microclima na vegetação conservada foi mais estável. Gráficos das variáveis mensuradas foram plotados a fim de verificar as variações diárias e anual. As variações microclimáticas resultantes da abertura da clareira foram responsáveis por incremento no perigo de ocorrência de incêndios florestais. Palavras-chave: incêndios florestais, meteorologia, clareiras. MICROCLIMATE VARIATIONS AND FIRE DANGER IN AN ATLANTIC FOREST FRAGMENT IN THE MUNICIPALITY OF SÃO CRISTÓVÃO, SERGIPE ABSTRACT: Forest gaps, whether natural or caused by human activities, alter the microclimatic conditions, which, in turn, affect wildlife survival and susceptibility to forest fires. The objective of this study was to measure the microclimatic variations between a 4-hectare gap and a well-conserved closed-canopy area, both located in an Atlantic Forest fragment in the municipality of São Cristóvão, Sergipe, Brazil. The differences in the fire danger in both areas was also assessed. For this purpose, sensors coupled with datalogger were used to record air temperature, air relative humidity and soil temperature every 10 minutes during the period of one year. The Angstron index was used to determine the fire danger. The results indicated an increase in the gap of 1.3ºC in the average air temperature; 3.6ºC in the average soil temperature; and a reduction of 10.2% in the average air humidity. The microclimate in the closed forest was more stable. Profiles for the variables measured were plotted to verify variations throughout the day and the year. The microclimatic variations caused by the gap were responsible for an increase in the fire danger. Keywords: forest fires, meteorology, forest gaps.
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A caracterização morfométrica de uma bacia hidrográfica faz parte de sua gestão ambiental e hídrica, haja visto que os parâmetros morfométricos indicam a potencialidade da bacia na produção de enchentes, servindo ainda para avaliar os impactos gerados em decorrência, principalmente, das intervenções antrópicas. Este estudo objetivou caracterizar morfometricamente a bacia hidrográfica do Alto Rio Formiga, situada no município de Formiga-MG. Foi feita coleta de dados geomorfométricos no banco de dados TOPODATA, que foram trabalhados no software QGis para a extração de informações como área, perímetro, comprimento axial etc. Esses elementos propiciaram a estimativa de indicadores do comportamento físico e hidrológico da bacia, como fator de forma, densidade de rede de drenagem, entre outros. A bacia possui formato oval, indicando tratar-se de uma bacia propensa a enchentes, conforme evidenciaram os parâmetros como o índice de circularidade (Ic = 0,62), fator de forma (F = 0,76) e a razão de elongação (Re = 0,98). O comprimento médio do escoamento superficial e o índice de rugosidade mostraram que o escoamento superficial é rápido e de alto potencial erosivo. A bacia foi classificada como de 5ª ordem conforme Strahler (1957) e a rede de drenagem é bem ramificada. A bacia hidrográfica possui baixa capacidade de infiltração, rápido escoamento superficial, alto potencial degradador e, em virtude disso, a elaboração e implantação de projetos de cunho conservacionistas apresentam-se como viáveis para a conservação da água dentro da bacia, contribuindo para a preservação dos recursos hídricos locais.
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The Espinhaço Range is known for its unique plant diversity and richness of endemic species. We identified the distribution patterns, areas of endemism, floristic similarity, and the areas of richness and diversity of Convolvulaceae within the Espinhaço Range by analyzing a database of approximately 2600 occurrence records. One hundred and eighty-four taxa were categorized into one of four distribution patterns: continuous, disjunct, centered in the Bahia sector, and centered in the Minas Gerais sector. Nineteen Convolvulaceae species are endemic to Espinhaço Range. Endemic species had all of the different distribution patterns. Parsimony analysis of endemism indicated two main centers of endemism for the family: one in the Minas Gerais sector, on the Diamantina Plateau, and another in the Bahia sector, in the Chapada Diamantina. The floristic similarity, richness, and diversity analyses evidenced a principal group in each portion, mainly concentrated in the Chapada Diamantina, and secondarily in the Iron Quadrangle. Such studies are important both for understanding biodiversity and for decision-making in public conservation policies.
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Scenarios of land use and land cover (LULC) are essential to orient public policies and improve future landscape, but scenarios of LULC at high resolution aiming to guide government actions are still scarce in the frontiers of deforestation in the tropics. This study aimed to explore the historical LULC changes (1985 to 2015) and anticipate how the implementation of the Brazilian New Forest Code could affect the LULC trends for 2050 in a region between Amazon and Cerrado biomes. We classified satellite images from the years 1986, 1990, 1993, 1999, 2004, 2010, and 2015 using a machine learning algorithm and environmental covariates. We projected two scenarios for 2050: scenario 1 representing the future trend based on the past LULC changes using a predictive model, and scenario 2 representing the full implementation of the Forest Code in the region from 2015 to 2050. We found that the forest cover decreased from 29.1 to 21.7% between 1986 and 2015, being converted mainly to pasture areas. In scenario 1, there are expected intense conversions of natural vegetation areas to pastures, resulting in 80% of the basin covered by pasture, 11.3% by forest and 5.1% by cerrado up to 2050. On the other hand, the implementation of Legal Reserves according to Forest Code in scenario 2 can restore the forest cover up to 29.5% by 2050. Although forest area is expected to increase in scenario 2, about 3.7 kha of cerrado still is expected to be converted into pastures. Therefore, the compliance and full adoption of the New Forest Code can help to promote forest protection in this region.
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O objetivo deste trabalho foi comparar os domínios vegetacionais descritos por Saint-Hilaire, em 1817, às classificações fitofisionômicas atuais e áreas de ecótonos para a região entre Diamantina, Serro e Minas Novas, Minas Gerais, Brasil. Elaborou-se um banco de dados das localidades percorridas pelo naturalista a partir da análise de suas obras e realizou-se etapas de campo por trechos percorridos. Confeccionou-se mapas de vegetação atual e cobertura da terra, com auxílio do software ArcGIS 10.3.1. Foram definidos três caminhos percorridos pelo naturalista a partir da análise das obras. Domínios vegetacionais como Matas Virgens, Caatingas, Carrasqueiros, Carrascos e Campos Naturais, descritos por Saint Hilaire para Minas Gerais, encontram-se na área de estudo e correlacionam-se às fitofisionomias atuais denominadas Florestas Estacionais Semidecíduas e Decíduas; Cerradão; Cerrado Denso, Típico, Ralo e Rupestre; Campo Sujo, Limpo e Rupestre respectivamente. O naturalista descreve domínios antropizados denominados Capoeiras e Campos Artificiais, cuja vegetação encontra-se em estágios diferenciados de sucessão ecológica. As correlações entre descrições antigas e atuais mostraram-se viáveis e relevantes. Estas informações contribuem com dados ecológicos, biológicos e geográficos subsidiando estudos e estratégias para a conservação dos recursos naturais de biomas.
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Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) constituem importante ferramenta de acompanhamento do processo de uso e cobertura do solo. Neste sentido, com o presente estudo buscou-se analisar o uso e cobertura do solo do Território dos Cocais no Piauí e seus possíveis impactos na produção de coco babaçu. A metodologia consistiu na utilização de imagens de satélite LandSat 5 e 8 TM e construção de carta de uso e ocupação do solo para quatro munícipios do território, entre os anos de 1990 e 2015. Também, foram utilizados dados estatísticos do IBGE sobre a produção de coco babaçu. Os resultados apontam para o aumento da área do solo exposto entre 1990 e 2015, de 2% para 8% do território estudado, enquanto a mata ciliar foi reduzida a 50% e a produção de amêndoa de coco babaçu de 72%, quando analisada a série dos anos compreendidos entre 1975 e 2015. PALAVRAS-CHAVE: Sistema de Informação Geográfica-SIG. Uso do Solo. Babaçu.
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Most edges are anthropogenic in origin, but are distinguishable by their maintaining processes (natural vs. continued anthropogenic interventions: forestry, agriculture, urbanization). We hypothesized that the dissimilar edge histories will be reflected in the diversity and assemblage composition of inhabitants. Testing this “history-based edge effect” hypothesis, we evaluated published information on a common insect group, ground beetles (Coleoptera: Carabidae) in forest edges. A meta-analysis showed that the diversity-enhancing properties of edges significantly differed according to their history. Forest edges maintained by natural processes had significantly higher species richness than their interiors, while edges with continued anthropogenic influence did not. The filter function of edges was also essentially different depending on their history. For forest specialist species, edges maintained by natural processes were penetrable, allowing these species to move right through the edges, while edges still under anthropogenic interventions were impenetrable, preventing the dispersal of forest specialists out of the forest. For species inhabiting the surrounding matrix (open-habitat and generalist species), edges created by forestry activities were penetrable, and such species also invaded the forest interior. However, natural forest edges constituted a barrier and prevented the invasion of matrix species into the forest interior. Preserving and protecting all edges maintained by natural processes, and preventing anthropogenic changes to their structure, composition, and characteristics are key factors to sustain biodiversity in forests. Moreover, the increasing presence of anthropogenic edges in a landscape is to be avoided, as they contribute to the loss of biodiversity. Simultaneously, edges under continued anthropogenic disturbance should be restored by increasing habitat heterogeneity.
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Edges have become prevailing habitats, mainly as a result of habitat fragmentation and agricultural expansion. The interchange of functionally relevant organisms like insects occurs through these edges and can influence ecosystem functioning in both crop and non-crop habitats. However, very few studies have focused on the directionality of insect movement through edges, and the role of crop and non-crop amount has been ignored. Using bi-directional flight interception traps we investigated interchange of herbivore, natural enemy, pollinator and detritivore insects between native forest fragments and soybean crops, simultaneously considering movement direction, forest cover in the landscape and crop phenology. In total, 52,173 specimens and 877 morphospecies were collected. We found that, within most functional and taxonomic groups, movement intensity was similar (richness and/or abundance) between directions, whereas a predominantly forest-to-crop movement characterized natural enemies. Insect movement was extensively affected by crop phenology, decreasing during crop senescence, and was enhanced by forest cover particularly at senescence. Mainly the same herbivore species moved to and from the forest, but different natural enemy species predominated in each direction. Finally, our analyses revealed greater forest contribution to natural enemy than to herbivore communities in the crop, fading with distance to the forest in both groups. By showing that larger amounts of forest lead to richer insect interchange, in both directions and in four functional groups, our study suggests that allocation to natural and cultivated habitats at landscape level could influence functioning of both systems. Moreover, natural enemies seemed to benefit more than pests from natural vegetation, with natural enemy spillover from forests likely contributing to pest control in soybean fields. Thus consequences of insect interchange seem to be mostly positive for the agroecosystem, although consequences for the natural system deserve further study.
Article
All inland water bodies are an integral part of their drainage basins. Most tropical water bodies are shallow and experience large water-level changes. The marginal zones of lentic waters and the floodplains and banks of rivers and streams therefore represent a wide transition zone (or ecotone) between uplands and open water. Since most of the water, silt, nutrients and organic inputs from the catchment must pass through this transition zone before reaching the water body, the biota of this zone and the ecosystem processes operating therein play a significant role in regulating the water quality, biodiversity and productivity of inland waters. During the past few decades, shoreline modification of inland waters for different reasons (flood control, flow regulation, land reclamation, etc.) have reduced greatly the extent of transition zones (= ecotonal area) between land and water, with consequent degradation of water quality. This paper discusses the ecotone concept as applied to land-water interfaces, and highlights important characteristics and functions of ecotones. Attention is drawn to the relevance and importance of ecotones to the conservation and managenent of tropical inland waters, under-scoring the need for investigations of ecosystem processes in these zones.
Article
The southernmost part of Brazil is characterized by extended grasslands-the southern Campos. In some parts of the region, these grasslands occur in close contact with different forest types of the Atlantic forest biome or riparian forests, forming mosaics. Otherwise, they form large and continuous areas toward south and southwest, where they reach the Pampa grassland of Uruguay and Argentina. Throughout this region, forest expansion and/or shrub encroachment can be observed and have been related both to site conditions (abiotic variables and disturbance regimes) and climatic changes. We know today, based on studies of pollen records from peat profiles, that expansion of woody vegetation throughout the past centuries was driven by changes in the climatic conditions towards a climate increasingly favorable for forest development, and evidence exists that this process is halted or at least slowed down as consequence of land use and disturbances. Current vegetation dynamics in forest-grassland ecotones thus likely are linked both to climatic changes (on the regional scale) and vegetation management and/or disturbance regime (on the local scale). © 2012 Springer Science+Business Media New York. All rights are reserved.
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Ecological phenomena are evident over a broad spectrum of space and time scales. Ecotones, being defined as zones of transition between adjacent ecological systems, also must occur over an equally broad spectrum of space and time scales. Scale-dependent constraints influence ecological phenomena and resulting zones of transition; however, in traditional ecotone studies little treatment has been given to these influences. This paper addresses aspects of the ecotone concept that relate to the strength of interactions between adjacent systems for a hierarchy of ecotones in a biome transition area in central New Mexico on the Sevilleta National Wildlife Refuge. Zones of transition occur at plant, population, patch, landscape, and biome levels in the hierarchy suggested here. Constraints differ across this hierarchy, primarily because of the different scales at which these constraints exert their influences. The basic strategy to understand these cross-scale influences must be to perform studies at different scales, and a hierarchical approach identifies those scales. This also is important for identifying the appropriate technologies that focus at the scales where transition zones between ecological systems/phenomena are expressed. A broad array of technologies are available for integrating the pattern-process relationships that occur across the many scales in ecological systems.
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A high level of spatio-temporal heterogeneity makes riverine floodplains among the most species-rich environments known. Fluvial dynamics from flooding play a major role in maintaining a diversity of lentic, lotic and semi-aquatic habitat types, each represented by a diversity of successional stages. Ecotones (transition zones between adjacent patches) and connectivity (the strength of interactions across ecotones) are structural and functional elements that result from and contribute to the spatio-temporal dynamics of riverine ecosystems. In floodplain rivers, ecotones and their adjoining patches are arrayed in hierarchical series across a range of scales. At a coarse scale of resolution, fringing floodplains are themselves complex ecotones between river channels and uplands. At finer scales, patches of various types and sizes form habitat and microhabitat diversity patterns. A broad spatio-temporal perspective, including patterns and processes across scales, is needed in order to gain insight into riverine biodiversity. We propose a hierarchical framework for examining diversity patterns in floodplain rivers.