The role of avian seed dispersal in forest regeneration on degraded areas of a sub-humid forest in Guinea-Bissau (West Africa)

Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019As florestas tropicais albergam grande parte da biodiversidade terrestre, no entanto, a sua área de ocupação está a diminuir a um ritmo acelerado e preocupante. Resultado de uma crescente pressão antropogénica, o abate de manchas de floresta nativa e da sua conversão em terrenos agrícolas é recorrente. Simultaneamente, as terras anteriormente cultivadas começaram a ter períodos de pousio mais curtos, inviabilizando a regeneração natural da fertilidade dos solos. Desta forma, a sucessão natural da floresta nas áreas degradadas dá-se de uma forma lenta e depende em grande escala dos movimentos de animais frugívoros, tais como as aves, para a dispersão de sementes provenientes do interior da floresta. Diferentes espécies de frugívoros podem diferir drasticamente na sua capacidade de dispersão, dependendo do seu grupo taxonómico, de traços ligados à sua história de vida, da sua morfologia ou do seu comportamento de alimentação. Para além disso, a estrutura da paisagem tem um papel fundamental na atracção dos dispersores. A disponibilidade de poisos, a complexidade estrutural da vegetação e a presença de recursos alimentares, especialmente de frutos, são exemplos de características relevantes que podem aumentar o número de visitas por frugívoros, facilitando a recolonização e a regeneração das áreas degradadas. Por outro lado, a eficácia da dispersão de sementes por animais pode ser limitada pelo grau de isolamento à fonte de sementes, pela ausência de dispersores na região, pelo tamanho das sementes ou mesmo pela predação das próprias sementes pelo dispersor. A disrupção da relação mutualista entre plantas e animais dispersores de sementes, em consequência da degradação da floresta e das alterações no uso do solo pelo Homem, pode condicionar o futuro das florestas tropicais. Uma longa história de ocupação humana do continente Africano levou a um ritmo alarmante de perda de floresta e, particularmente na Guiné-Bissau, a agricultura familiar e a conversão de floresta em plantações de caju têm vindo a transformar a vegetação do país. Actualmente, é possível encontrar pequenas manchas residuais de floresta sub-húmida e seca semi-decídua em razoável estado de conservação na região sudoeste da Guiné-Bissau, no Parque Nacional de Cantanhez (PNC). Identificar e compreender os mecanismos pelos quais a floresta poderá regenerar naturalmente nas áreas degradadas, nomeadamente através da dispersão de sementes por aves, são tópicos chave de conservação não só para as florestas do PNC, como também para a generalidade das florestas de África Ocidental. Este estudo tem como principal objectivo contribuir para o conhecimento do papel da dispersão de sementes por aves nas áreas degradadas do PNC e propor medidas de gestão que promovam a presença de aves dispersoras, nestes locais, de forma a que a regeneração natural e a conservação das florestas seja potenciada. Para concretizar estes objectivos, identificaram-se as espécies de plantas que estão a ser dispersadas desde o interior da floresta, até às áreas degradadas. Para isso, foram montadas 120 armadilhas de sementes, em 24 talhões, nas áreas degradadas circundantes de duas manchas de floresta madura (Lauchande e Madina), de forma a recolher excrementos e a identificar as espécies de plantas das sementes neles contidas. Registaram-se, adicionalmente, as características da vegetação presente em cada talhão e para cada armadilha de sementes, de forma a perceber os factores que poderão influenciar a deposição de sementes nestes locais. Para averiguar a viabilidade das sementes que chegam a estas áreas e perceber se podem potenciar a regeneração da floresta, realizaram-se testes de germinação em laboratório. Para além disso, identificaram-se e quantificaram-se as aves potenciais dispersoras de sementes presentes nas mesmas áreas, através da realização de 64 pontos de observação. Foram realizadas observações ao amanhecer e ao entardecer, num total de 149.5 horas, em árvores de diferentes famílias e em áreas abertas. Em cada ponto de observação foram registadas as características da árvore e da paisagem, de forma a identificar as caracteríticas destas áreas que poderão influenciar a presença das diferentes espécies de potenciais dispersores nestes locais. No total, foram recolhidos 166 excrementos, sendo que cerca de 28% continham sementes. A altura das árvores, por baixo das quais se montaram as armadilhas, revelou ter uma importante influência na deposição de excrementos e de sementes, sendo que árvores mais altas apresentaram maiores abundâncias de ambos. Árvores mais altas deverão ser pousos importantes para as aves, uma vez que oferecerem uma maior proteção contra predadores e também melhores oportunidades de alimentação. Para além disso, foi encontrada uma relação positiva entre a abundância de excrementos e talhões com uma maior complexidade da vegetação, implicando também um maior número de árvores médias e altas no local. Reforçando este resultado, as árvores da família Bombacaceae, que são tipicamente árvores altas e com grandes copas, parecem favorecer a deposição de excrementos em áreas degradadas. Por outro lado, a relação positiva entre a abundância de excrementos e árvores da família Moraceae pode ser explicada pelo facto destas árvores possuírem frutos que atraem uma grande diversidade de dispersores, o que sugere que as árvores de fruto são importantes focos de recrutamento de sementes. Foram contabilizadas um total de 4747 sementes e confirmada a dispersão de, pelo menos, 225 das mesmas. Foram encontrados 12 morfotipos diferentes, em que se identificaram três espécies ou géneros de árvores pertencentes ao interior da floresta, nomeadamente Ficus sp., Strombosia pustulata e Zanthozylum sp. A maior parte das sementes que está a ser depositada nas áreas degradadas são pequenas sementes e cerca de 73% das mesmas pertencem ao género Ficus. Isto pode ser justificado pelo facto de espécies de plantas pioneiras, possuírem geralmente sementes mais pequenas. Para além disso, as sementes maiores têm restrições acrescidas na sua dispersão, dependendo de aves com um maior tamanho corporal e maior abertura do bico, ou seja, da presença de uma maior diversidade de dispersores nas áreas degradadas. No final dos testes de germinação, apenas as sementes do género Ficus germinaram. Este resultado era esperado, uma vez que muitas aves conseguem dispersar as suas sementes de forma viável e não implica que, dadas as condições favoráveis no seu habitat natural, as restantes sementes não tivessem capacidade de germinar e revelar potencial de regeneração. Quanto aos potenciais dispersores de sementes, foram identificadas 21 espécies ou géneros de aves nas áreas degradadas do PNC. As espécies mais abundantes foram os tecelões (Ploceus sp.), os pombos-verdes-africanos (Treron calvus) e as rolas (Streptopelia sp.). No entanto, estes não deverão ser os dispersores mais eficientes, uma vez que são considerados predadores de sementes e, provavelmente, apenas uma pequena percentagem de sementes por eles ingeridas poderão ser excretadas de forma viável. Assim sendo, os bulbuls (Pycnonotidae), os estorninhos-de-dorso-violeta (Cinnyricinclus leucogaster) e os calaus (Bucerotidae), surgem como os potenciais dispersores de qualidade mais abundantes nas áreas degradadas do PNC. Tendo em conta que os calaus são mais dependentes de floresta não perturbada, poderão ter um papel mais importante enquanto dispersores junto à orla da floresta. Por outro lado, os bulbuls e os estorninhos-de-dorso-violeta visitam regularmente o interior da floresta, no entanto, não dependem dela totalmente, o que poderá fazer com que tenham um papel importante na dispersão de sementes do seu interior para as áreas degradadas. Mais uma vez, árvores altas parecem favorecer a presença de potenciais dispersores importantes nas áreas degradadas do PNC, tais como os bulbuls, os estorninhos-de-dorso-violeta e espécies especialistas de floresta, tais como os calaus e os turacos (Musophagidae). Para além disso, as árvores da família Moraceae, tais como as figueiras (Ficus sp.) e o pó-de-bicho (Antiaris toxicaria), favorecem uma maior riqueza de espécies e uma maior abundância de aves de maior porte nas áreas degradadas, talvez por possuírem frutos considerados valiosos para uma grande diversidade de frugívoros. Assim sendo, é importante que as comunidades locais sejam encorajadas a deixar estas e outras árvores de fruto nativas nas áreas degradadas, na eventualidade de existirem novos cortes de vegetação. Em áreas severamente degradadas, poderá ser necessária uma plantação direta de algumas árvores de fruto nativas que sejam interessantes para as aves, tais como as acima mencionadas. No entanto, isto deve ser feito de forma cautelosa, uma vez que as árvores de fruto que são normalmente plantadas nestes locais pertencem à família Anacardiaceae, que não parecem ter uma influência positiva na generalidade dos dispersores. Por fim, este estudo fornece uma importante visão geral de uma função-chave do ecossistema nas florestas do PNC: a dispersão de sementes pelas aves. Este primeiro passo para a compreensão de mecanismos que podem promover a regeneração natural das florestas, é importante não só para as florestas da Guiné-Bissau, mas também para as florestas da África Ocidental em geral, onde os fatores antropogénicos que afetam as florestas são semelhantes.Human action has been shaping the landscape of tropical regions with increasing deforestation rates and conversion of forest patches into agricultural land. Natural forest succession in degraded areas is slow and depends largely on the movements of fruit eating animals, such as birds, which disperse seeds from the forest interior. However, forest fragmentation and isolation limit the process of seed dispersal and the reduced number of dispersers present in degraded areas can abridge the future of tropical forests. In Guinea-Bissau, slash-and-burn agriculture and the conversion of forest into cashew tree orchards are the main threats to this country’s forests. In the present days, mature sub-humid forest can only be found in the south-western region of the country, in Cantanhez National Park (CNP). The main goal of this study is to understand the role of seed dispersal by birds in degraded areas of CNP and to contribute with management measures that promote their presence in these areas, so that natural regeneration and conservation of forests is improved. To achieve this, I aimed to determine which plant species are being dispersed from mature forest to degraded areas and understand whether dispersed seeds are viable and can potentiate forest regeneration. Seed traps were assembled in degraded areas to collect bird droppings and seeds. After identification, seeds were subjected to germination trials in the lab. In order to identify potential avian seed dispersers and the landscape elements that attract different dispersers to these areas, focal points were conducted at dawn and dusk, in trees of different species and in open fields. Landscape and tree elements that may influence the presence of birds in these areas were measured and registered. Twenty-one bird species were identified as potential seed dispersers. Weavers (Ploceus sp.), the African Green-pigeon (Treron calvus) and doves (Streptopelia sp.) were the most abundant, even if probably not the most efficient. Recognized as good dispersers and also abundant in the area, were Bulbuls, Violet-backed starlings and Hornbills. The first two are considered forest visitors, seeming to benefit from taller trees. Tree height, is also an important driver of faeces and seed deposition and tall trees offer better predator lookouts, foraging opportunities. Hornbills are known to disperse a wide variety of seeds, including large ones, but seem to have a greater impact on forest regeneration near forest edges. Active management actions to promote forest regeneration in degraded areas should encourage that scattered native trees or small patches of trees are left in the degraded areas. Tall and large trees such as trees belonging to the Bombacaceae family should be favoured, but the presence of any perch has been proven to be beneficial to attract seed dispersers and increase seed deposition. The presence of native fruit trees, such as Fig trees (Ficus sp.) and Bark Cloth trees (Antiaris toxicaria), and a higher vegetation complexity also seem to attract a wider diversity of dispersers and increase faeces and seed deposition and should thus be promoted. These management actions should enhance seed dispersal functions and contribute for the regeneration and conservation of forests of the CNP and elsewhere in West Africa