As espécies arbóreas mais freqüentes são guapuruvu, jacatirão, ipê-amarelo e ipê-roxo, embaúba-branca, embaúba-prata, cedro-rosa, canela, paineira, sapucaia-vermelha, mirindiba e copaíba.
Nas formações mais avançadas, destacam-se os “gigantes” da floresta: jatobá, jequitibá e rabo-de-tucano.
Como testemunho da antiga ocupação, podem ser encontrados coqueiro, jaqueira, amendoeira e mangueira, dentre outros. Nos manguezais encontram-se os tradicionais mangue-vermelho, mangue-branco, siriúba e, na transição para a terra firme, algodão-da-praia.
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| Do ponto de vista faunístico, a Ilha Grande exerce importante papel não só como refúgio natural expressivo como também na proteção de recursos genéticos de espécies típicas de formações da Mata Atlântica.
Cabe ressaltar a presença de inúmeras espécies reconhecidas como raras ou sob sério risco de extinção, como, por exemplo bugio, ouriço-cacheiro, jaguatirica e lontra.
A mastofauna é dominada por roedores como preá, rato-soiá, rato-do-mato, cutia e paca, sendo freqüente a presença de quati, tatu-galinha, mão-pelada, furão, caxinguelê e macaco-prego.
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| Na avifauna, as espécies mais abundantes são inhambuguaçu, gavião-carcará, jacu, maitaca, tiriba, martim-pescador e bacurau. Nas regiões praianas ou junto ao mangue são comuns socós, atobá, tesourão e maguari. Dentre os passeriformes, destacam-se joão-de-barro, tangará, beija-flor e sabiá-laranjeira, dentre tantos outros.
O mico-estrela, espécie comum na Ilha Grande, é considerados por muitos, como invasores. Foram introduzidos na Ilha pelo homem. Entre os ofídios, destacam-se as espécies de cobras peçonhentas: jararacas, jararacuçu e coral-verdadeira.
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