Analysis of Landscape Fragmentation of the Upper São Bartolomeu Watershed as Subsidy Model Pressure-State-Response

Authors

  • Fernando Ramos de Oliveira Universidade de Brasília (UnB), Campus de Planaltina (FUP) Curso de Gestão Ambiental
  • Glauber das Neves Universidade de Brasília (UnB), Campus de Planaltina (FUP) Curso de Gestão Ambiental
  • João Paulo Sena-Souza Universidade de Brasília (UnB), Campus Darcy Ribeiro Departamento de Geografia (GEA), Programa de Pós-Graduação em Geografia
  • Ray Pinheiro Alves Universidade de Brasília (UnB), Campus Darcy Ribeiro Instituto de Biologia (IB), Programa de Pós-Graduação em Ecologia
  • Éder de Souza Martins Pesquisador, Embrapa Cerrados
  • Antônio Felipe Couto Junior Universidade de Brasília (UnB), Campus de Planaltina (FUP)
  • Gabriela Bielefeld Nardoto Universidade de Brasília (UnB), Campus de Planaltina (FUP)

DOI:

https://doi.org/10.26512/2236-56562014e40023

Keywords:

land cover, landscape metrics, indicators of pressure and state, natural resource management

Abstract

The aim of this study was to map land cover and analyze the metrics of landscape fragmentation to identify state and pressure indicators to be used in Model Pressure-State-Response (PSR) to the upper São Bartolomeu watershed. This model is based on a conceptual framework that addresses environmental problems according to their causality. Through the history of use and occupation of the basin and interpretation of landscape fragmentation metrics was possible to identify the push factors and the current state of the landscape. Fragmentation metrics used are divided into: form; edge; size and density; and area. The natural vegetation was divided in forestry (8.0% of the study area), savanna (23.2%) and Campestre (16.4%) formations. Anthropogenic coverage was divided into Agropastoril (21.7%), Central Pivot (0.1%), Forestry (1.2%) and Constructed Area (26.9%). Water bodies cover 2.7% of the area. The metrics indicated that the forest formation is more fragmented and have more complex forms. Already savanna types showed the greatest variation to fragment size. Most of the remaining fragments of native vegetation are pressured by the matrix due to the accelerated process of land occupation in your surroundings, not always planned and organized. The analysis and interpretation of metrics within the context of PSR model generated for the upper São Bartolomeu watershed may substantiate the need for an integrated landscape analysis for environmental planning.

References

ANTROP. M. The language of landscape ecologist and planners: A comparative content analysis of concepts used in landscape ecology. Landscape and Urban Planning. v. 55, p. 163-177, 2001.

ARRUDA, M. B.; PROENÇA, C. E. B.; RODRIGUES, S. C.; CAMPOS, R. N.; MARTINS, RENATA C.; MARTINS, E. S..Ecorregiões, Unidades de Conservação e Representatividade Ecológica do Bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P.; RIBEIRO, J. F. Cerrado: Ecologia e Flora. [S.l.]: Embrapa, v. 1. Cap. 8, p. 229-270. 2008.

BELLEN, H. M. Indicadores de sustentabilidade: uma análise comparativa. 2ª edição. Rio de Janeiro: Editora FGV. 2006. 256 p.

BEZERRA, C. G.; SANTOS, A. R.; PIROVANI, D. B.; PIMENTEL, L. B.; EUGÊNIO, F. C. Estudo da fragmentação fl orestal e ecológica da paisagem na sub-bacia hidrográfi ca do córrego Horizonte, Alegre, ES. Espaço & Geografi a, v. 14, n. 2, p. 257-277, 2011.

BRASIL. Lei Federal 9433, de 8 de janeiro de 1997. Dispõe sobre a Política nacional de recursos hídricos [OnLine] <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/ L9433. htm>. Acesso em: 01 nov. 2012.

BUSTAMANTE, M. M. C.; NARDOTO, G. B. ; PINTO, A. S. ; Rezende, J. C. F. ; TAKAHASHI, F. S. C. ; VIEIRA, L. C. G. 2012. Potential impacts of climate change on biogeochemical functioning of Cerrado ecosystems. Brazilian Journal of Biology 72:655-671.

CASTRO, D. M. Efeito de borda em ecossistemas tropicais: síntese bibliográfi ca e estudo de caso em fragmento de cerrado, na região nordeste do estado de São Paulo. 171 p. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo. São Paulo, 2008.

CPRM; EMBRAPA; SCO-MI. Zoneamento Ecológico-Econômico da Região Integrada de Desenvolvimento do Distrito Federal e Entorno. Fase I. CPRM / EMBRAPA / SCO-MI. Rio de Janeiro. 2003.

FERREIRA, C. S. Avaliação temporal do uso e ocupação das terras na Bacia do São Bartolomeu, DF. 2006. 115 p. Dissertação (Mestrado em Ciências Agrárias) - Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária/UnB, Brasília – DF, 2006.

FOLEY, J.A, RAMANKUTTY, N., BRAUMAN, K. A., EMILY S. CASSIDY, E.S., GERBER, J.S., JOHNSTON, M., MUELLER, N. D., O’CONNELL1, C., RAY, D. K., WEST, P.C., BALZER, C., M. BENNETT, E.M., CARPENTER, S. R., JASON HILL1, J., MONFREDA, C., POLASKY, S., ROCKSTRÖM, J., SHEEHAN, J., SIEBERT, S., TILMAN, D., ZAKS, D.P.M. Solutions for a cultivated planet, Nature, Vol 478, p. 337-342, 2011.

FREITAS-SILVA, F. H.; CAMPOS, J. E. G. Geologia do Distrito Federal. In: IEMA; SEMATEC; UNB Inventário Hidrogeológico e dos Recursos Hídricos do Distrito Federal. Brasília: IEMA; SEMATEC; UnB, v. 1, 1998. p. 45.

GUIMARÃES, R. F; CARVALHO JUNIOR, O. A; CARVALHO, A. A; GOMES, R. A. T; MARTINS, E. S; CARVALHO, A. P. F. Forest fragments distribution as related to geomorphological parameters. Revista Brasileira de Cartografi a. Edição Especial, n. 62, p.373-384, 2010.

KAPOS, V., WANDELLI, E., CAMARGO, J. L. & GANADE, G., 1997. Edge-related changes in environment and plant responses due to Forest fragmentation in Central Amazonia. In: LAURANCE, W. F. e BIERREGAARD, R. O. Tropical Forest remnants: Ecology, management, and conservation of fragmented communities (eds.). Chicago University Press, New York, p.33-44.

KUPFER, J. A. Landscape ecology and biogeography: Rethinking landscape metrics in a post-FRAGSTATS landscape. Progress in Physical Geography, v.36, n. 3, p.400-420, 2012.

LAMBIN, E.; GEIST, H.; LEPERS, E. Dynamics of land-use and land-cover changes in tropical regions. Annual Review of Environment Resources, 28, 2003. 205-241.

LI, H.; WU, J. Use and misuse of landscape indices. Landscape Ecology. v. 19, n.4, p.389-399, 2004.

MACHADO, W. P.; GUIMARÃES, R. F.; CARVALHO JÚNIOR, O. A.; GOMES, R. A. T.; OLIVEIRA, S. N.; SODRÉ, R. V. R.; CHAVES, T. A. Identifi cação de padrões de vegetação e análise dos fragmentos fl orestais a partir do processamento digital de imagens e análise morfométrica em imagens ASTER no município de Cromínia-GO. Espaço & Geografi a, v. 15, n. 1, p. 299-263, 2012.

MARTINS, E. S.; REATTO, A.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; GUIMARÃES, R. F. Ecologia de Paisagem: conceitos e aplicações potenciais no Brasil. Documentos. Embrapa Cerrados. Planaltina, DF, p. 33. 2004.

MATTOS, J. C. F.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; GUIMARÃES, R. F. Ecologia da paisagem voltada para o manejo de avifauna. Espaço & Geografi a, v. 6, n. 2, p. 89-114, 2003.

MCGARIGAL, K.; MARKS, B.J. FRAGSTATS – Spatial Pattern Analysis Program for Quantifying Landscape Structure. Version 2.0. Forest Science Department, Oregon State University, Corvallis, USA. 1994.

METZGER, J. P. O que é ecologia de paisagem?. Biota Neotrópica, v. 1, n. 1 e 2, p. 1-9, 2001.

MILLER, K. R. Evolução do Conceito de Áreas de Proteção – Oportunidades para o século XXI. In: I Congresso Brasileiro de Unidades de Conservação, Curitiba, 1997. UNILIVRE. 1997. v. 1, p. 3 – 21.

MYERS, N.; MITTERMEIER, R.A.; MITTERMEIER, C.G.; FONSECA, G.A.B.; KENT, J. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, vol. 403, p. 853-858, 2000.

NAVEH, Z. Ten major premises for a holistic conception of multifunctional landscapes. Landscape and urban planning, n. 57, p. 269-284, 2001.

OECD - Organisation for Economic Co-operationand Development. Core set ofi ndicators for environmental performance reviews: a synthesis report by the Group on the State of the Environment. Paris:

OECD, 1993. (Environmental monographs n. 83). OECD. Environmental Indicators – Development, measurementand use. Paris, p. 37, 2003.

REATTO, A.; MARTINS, E. S.; FARIAS, M. F. R.; SILVA, A. V.; CARVALHO JUNIOR, O. A.. Mapa Pedológico Digital - SIG Atualizado do Distrito Federal Escala 1:100.000 e uma Síntese do Texto Explicativo. Documentos Embrapa Cerrados, 2004. 29.

RIBEIRO, J. F.; WALTER, B. M. T. As Principais Fitofi sionomias do Bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P.; RIBEIRO, J. F. Cerrado: Ecologia e Flora. [S.l.]: Embrapa, v. 1, 2008. Cap. 6, p. 151-199.

ROCKSTROM, J. et al. 2009. A safe operatingspace for humanity. Nature, Vol 461.

SANTANA, L. C; GURGEL, R. S; CARVALHO JÚNIOR, O. A. Análise dos fragmentos fl orestais na bacia do rio Grande (BA), utilisando imagens ALOS e modelagem matemática, como forma de subsidiar o planejamento da área. Espaço & Geografi a, v. 12, n. 2, p. 223-242, 2009.

SANTOS, R. F. Planejamento Ambiental: teoria e prática. São Paulo: Ofi cina de Textos, 2004.

SAUNDERS, D. A.; HOBBS, R. J.; MARGULES, C. R. Biologycal Consequences of Ecosystem Fragmentation: A Review. Conservation Biology, v. 5, n. 1, p. 18-32, 1991.

SENA-SOUZA, J. P.; MARTINS, E. S.; COUTO JUNIOR, A. F.; REATTO, A.; VASCONCELOS, V.; GOMES, M. P.; CARVALHO JUNIOR, O. A.; REIS. A. M. Mapeamento Geomorfológico da Bacia Hidrográfi ca do Rio São Bartolomeu, escala 1:100.000. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento – Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, v. 314, p. 39, 2013b.

SENA-SOUZA, J. P.; MARTINS, E. S.; COUTO JUNIOR, A. F.; REATTO, A.; VASCONCELOS, V.; GOMES, M. P.; REIS. A. M. SILVA, V. P. Utilização de Variáveis Morfométricas para a Subdivisão Fisiográfi ca de Bacia Hidrográfi ca no Cerrado. Anais... XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto – SBSR. Foz do Iguaçú, PR, p. 5658-5664, 2013a.

SILVA, F. A. M.; ASSAD, E. D.; EVANGELISTA, B. A. Caracterização Climática do Bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P.; RIBEIRO, J. F. Cerrado: Ecologia e Flora. [S.l.]: Embrapa, v. 1, 2008. Cap. 3, p. 69-87.

SILVA, F. et al. Spatial heterogeneity, land use and conservation in the Cerrado region of Brazil. Journal of Biogeography, v. 33, p. 536-548, 2006.

SILVA, J.; BATES, J. Biogeographic patterns and conservation in the South American Cerrado: A tropical savanna hotspot. Bioscience, v. 52, p. 225-233. 2002.

SOUTHWORTH, J., MUNROE, D., NAGENDRA, H. Land and cover change and landscape fragmentation—comparing the utility of continuous and discrete analyses for a western Honduras region. Agriculture, Ecosystems and Environment 10, p. 185–205, 2004.

ZEE-DF - ZONEAMENTO ECOLÓGICO E ECONÔMICO DO DISTRITO FEDERAL. Execução técnica - Greentec Consultoria e Planejamento Ltda., vencedora do processo licitatório - Solicitação de Proposta nº 004/2008, por meio do contrato de serviço nº 21/2009 (UGP/SEDUMA). 2011.

Published

2022-01-21

Issue

Section

Paper

How to Cite

Analysis of Landscape Fragmentation of the Upper São Bartolomeu Watershed as Subsidy Model Pressure-State-Response. (2022). Space and Geography Journal, 17(1), 207-234. https://doi.org/10.26512/2236-56562014e40023