Análise espaço temporal da dimensão fractal de matas ciliares na alta bacia do rio Passa Cinco - centro Leste do Estado de São Paulo

Abstract

Este trabalho apresenta uma discussão sobre os conceitos fundamentais utilizados em pesquisas voltadas ao estudo de ecologia de paisagem, através da dimensão fractal. Neste trabalho são revistos tópicos básicos sobre ecologia da paisagem e geometria fractal. Discutimos ainda, algumas aplicações da geometria fractal na identificação de impactos ambientais em paisagens. Apresentamos um estudo de caso avaliando a influencia da resolução espacial e do tamanho da área mapeada na estimativa da dimensão fractal (D) de paisagens ripárias. Para verificar esta influência selecionamos quatro métodos fractais baseados na relação área-perímetro. Os resultados mostram que a resolução espacial interfere na estimativa de D dos fragmentos de matas ciliares. Observamos através da simulação da resolução espacial, dos fragmentos de matas ciliares, que as resoluções de 1000m, 500m, 100m e 50m apresentam diferenças significativas na estimativa de D e somente a partir de 50m de resolução, os valores de D não apresentam variações significativas. Este mesmo comportamento foi apresentado pelos quatro métodos utilizados. Entretanto o método desenvolvido por Lovejoy (1982) foi o que apresentou a maior variação na estimativa de D (15,7%), quando comparada com a variação da estimativa de D, dos outros três métodos desenvolvidos por Mandelbrot (1983) e Clark (1995), que apresentaram 8,5%, 8,2% e 8,8% respectivamente. Em relação à extensão da área mapeada na estimativa da dimensão fractal não apresenta variação significativa. Os resultados referentes à evolução espaço temporal das matas ciliares no período de 1962 a 1995, mostrou que D não teve grande variação. Entretanto, quando avaliamos a dimensão fractal dos fragmentos florestais de matas ciliares correlacionadas à unidades geomorfológicas, apresentou variações significativas...

This paper presents a theoretical discussion about landscape ecology and fractal geometry. Basic topics of landscape ecology and fractal geometry are reviewed, and different ways of interpreting landscape ecology by using fractal geometry as an index of environmental change are herein proposed. This paper also presents a study case to evaluate the influence of spatial resolution and the extent of the Fractal Dimension (D) of riparian landscapes. Four fractal methods were selected to analyze such an influence. To compare the influence of resolution and extent of D, statistical inference was used. The results showed that the resolution altered the fractal estimate of riparian landscapes, i. e. the fractal indices are sensitive to the spatial resolution change. The results also showed that resolutions with 1000m, 500m, 100m and 50m are those which are more sensitive to fractal estimates, and that only from the 50m resolution on is this effect not present, although this behavior is noted in all methods studied. The Lovejoy's Fractal Method, however, is the one that presents the greatest variance when compared to the Mandelbrot's and Clark's Fractal Methods. The variance of the Lovejoy's Fractal Method is 15,7 % while variances verified by other methods are 8,5 %, 8,2% and 8,8%, respectively. Extent change was not found to have any sensitive influence on the estimative of fractal dimension. The results of spatial and temporal change of the riparian landscapes in the 1962 - 1995 period showed that D are not present variation. Although when evaluate the variation of fractal dimension correlated with geomorphological units presents significative variations. This variation is related with an environmental regulator of the variation of D in the time.