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Orientadora: Profa. Dra. Márcia C. M. Marques Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 28/06/2019 Inclui referências Resumo: A Floresta Atlântica é um dos ecossistemas mais ameaçados do mundo, sendo a restauração ecológica a forma eficiente de recuperar a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos. Neste trabalho buscamos compreender como a regeneração natural pode afetar a diversidade vegetal e a dinâmica do estoque de carbono na Floresta Atlântica em paisagens fragmentadas. Para o primeiro e segundo capítulos foi realizado um estudo empírico em áreas florestais em regeneração natural no litoral do Paraná, onde foram instaladas 35 unidades amostrais em quatro diferentes categorias de idade da vegetação: 7-17 anos, 20-30 anos, 35-55 anos e ? 85 anos. No primeiro capítulo avaliamos como a idade de restauração, diversidade e fatores abióticos afetam o estoque e a dinâmica de carbono acima do solo. Observamos que a idade da floresta foi o fator mais importante a afetar positivamente o estoque de carbono acima do solo e o incremento de carbono via recrutamento de indivíduos, enquanto as diversidades funcional e taxonômica apresentaram efeitos fracos. Estes resultados sugerem que, para as condições avaliadas, a regeneração natural é capaz de sequestrar carbono ao longo do tempo, não havendo necessidade de outras intervenções de manejo. No segundo capítulo avaliamos se a restauração ecológica pode afetar, simultaneamente, a conservação da biodiversidade e os estoques de carbono. Os resultados mostraram relações positivas entre o acúmulo de carbono na biomassa e as diversidades taxonômica, funcional e a riqueza de espécies endêmicas, ameaçadas e especialistas em floresta. Esses resultados mostram que a restauração traz cobenefícios para o sequestro de carbono e a biodiversidade, sendo, portanto, possível conciliar as agendas de conservação da biodiversidade e mitigação de aquecimento global. Para o terceiro capítulo realizamos uma análise sobre dados secundários, sendo extraídas informações da literatura sobre a riqueza de espécies, área basal (usada como proxy para estoque de carbono) e idade da floresta para toda a Floresta Atlântica. Nós avaliamos como a paisagem afeta a trajetória sucessional ao longo da Floresta Atlântica. Observamos que as áreas com mais idade a vegetação, cobertura vegetal e maiores densidade de borda são positivamente relacionados com a idade da floresta, riqueza de espécies e área basal. Esses resultados sugerem que a paisagem afeta, igualmente, a diversidade e o estoque de carbono de áreas em regeneração, juntamente com a idade, o que é importante para fins de restauração em grande escala. Em conclusão, nosso trabalho mostrou que a restauração ecológica via regeneração natural é uma atividade que promove benefícios múltiplos para os ecossistemas florestais da Floresta Atlântica. Esta atividade permite aumento dos estoques de carbono ao mesmo tempo em que garante a conservação da biodiversidade, principalmente em paisagens pouco fragmentadas. Em tempos em que as agendas ambientais têm buscado sinergias, estes resultados são importantes para fomentar o planejamento da restauração em larga escala. Palavras-chave: Diversidade funcional. Fragmentação. Serviços ecossistêmicos. Conservação. Abstract: The Atlantic Forest is one of the most endangered ecosystems in the world, and ecological restoration is the efficient way to restore biodiversity and ecosystem services. In this paper we seek to understand how natural regeneration can affect plant diversity and carbon stock dynamics in the Atlantic Forest in fragmented landscapes. For the first and second chapters an empirical study was carried out in naturally regenerating forest areas off the coast of Paraná, where 35 sample units were installed in four different vegetation age categories: 7- 17 years, 20-30 years, 35-55 years and ? 85 years. In the first chapter we evaluated how restoration age, diversity and abiotic factors affect above-ground carbon stock and dynamics. We observed that forest age was the most important factor positively affecting above-ground carbon stock and carbon increment via individual recruitment, while functional and taxonomic diversity had weak effects. These results suggest that, under the evaluated conditions, natural regeneration is capable of sequestering carbon over time, with no need for other management interventions. In the second chapter we assess whether ecological restoration can simultaneously affect biodiversity conservation and carbon stocks. The results showed positive relationships between carbon accumulation in biomass and taxonomic, functional diversity and richness of endemic, threatened and forest specialists. These results show that restoration has co-benefits for carbon sequestration and biodiversity, so it is possible to reconcile biodiversity conservation and global warming mitigation agendas. For the third chapter we perform an analysis of secondary data, extracting information from the literature on species richness, basal area (used as a proxy for carbon stock) and forest age for the entire Atlantic Forest. We evaluate how the landscape affects the successional trajectory along the Atlantic Forest. We observed that areas with older vegetation, vegetation cover and higher border density are positively related to forest age, species richness and basal area. These results suggest that the landscape equally affects the diversity and carbon stock of regenerating areas, along with age, which is important for large-scale restoration purposes. In conclusion, our work has shown that ecological restoration via natural regeneration is an activity that promotes multiple benefits to Atlantic Forest ecosystems. This activity increases carbon stocks while ensuring the conservation of biodiversity, especially in poorly fragmented landscapes. In times when environmental agendas have sought synergies, these results are important to foster large-scale restoration planning. Keywords: Functional diversity. Fragmentation. Ecosystem service. Conservation.