BIOMA PAMPA: RELAÇÕES SOLO-VEGETAÇÃO E EXPERIÊNCIAS DE RESTAURAÇÃO
Estrutura fitossocióloga de um trecho de vegetação arbórea no Parque Estadual do Rio Doce -...
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Acta bot. bras. 16(4): 443-456, 2002
Estrutura fitossociológica de um trecho de vegetação arbórea no Parque Estadual do Rio Doce. 443
ESTRUTURA FITOSSOCIOLÓGICA DE UM TRECHO DE VEGETAÇÃOARBÓREA NO PARQUE ESTADUAL DO RIO DOCE - MINAS GERAIS, BRASIL 1
Waldomiro de Paula Lopes2
Alexandre Francisco da Silva3
Agostinho Lopes de Souza4
João Augusto Alves Meira Neto3
Recebido em 01/11/2001. Aceito em 08/05/2002.
RESUMO – (Estrutura fitossociológica de um trecho de vegetação arbórea no Parque Estadual do Rio Doce - MinasGerais, Brasil). O presente trabalho teve como objetivo estudar a estrutura de um estande de Floresta EstacionalSemidecidual Submontana no Parque Estadual do Rio Doce (19o29’-19o48’S e 42o28’-42o38’W). Os indivíduos deporte arbóreo foram amostrados pelo método de quadrantes. Adotaram-se dois procedimentos distintos, dos quaisum com inclusão dos indivíduos mortos e em outro não. Foram alocados 200 pontos amostrais, dispostos em 20linhas paralelas, ao longo de uma encosta. Foram encontradas 143 espécies, pertencentes a 109 gêneros reconhecidose 38 famílias botânicas. A análise fitossociológica demonstrou predominância das espécies Bixa arborea, Guatteriaschomburgkiana, Joannesia princeps, Aparisthmium cordatum, Pseudopiptadenia contorta e Carpotrochebrasiliensis. O tamanho das populações e sua distribuição pelo ambiente foram os fatores decisivos para o destaqueapresentado por essas espécies, com exceção de P. contorta, que esteve representada por poucos indivíduos, contudode grandes dimensões. As distribuições diamétricas e de alturas evidenciaram poucos indivíduos de grande porte, fatoque aliado ao histórico do local, que registra um incêndio em 1967, e à baixa ocorrência de espécies associadas aambientes climácicos, sugere que o trecho de floresta estudado encontra-se em estádio médio de sucessão secundária.
Palavras-chave – Fitossociologia, estrutura fitossociológica, floresta estacional
ABSTRACT – (Phytosociological structure of a stand of arboreal vegetation in Rio Doce State Park - Minas Gerais,Brazil). The objective of the present work was to study the structure of a stand of Submontane Semi-deciduousForest, in Rio Doce State Park (19o29’-19o48’S e 42o28’-42o38’W). In order to sample the tree component, thepoint-centered-quarter method was employed according to two different protocols: in one including the deadindividuals, and in the other excluding them. A total of 200 sampling points were allocated in 20 parallel lines, alonga hillside. A total of 143 species, belonging to 109 recognized genera and 38 botanical families was found. The mainspecies were Bixa arborea , Guatteria schomburgkiana, Joannesia princeps, Aparisthmium cordatum,Pseudopiptadenia contorta and Carpotroche brasiliensis. The size of the populations and their distribution throughoutthe environment determined the prominence of these species, with the exception of P. contorta, which was representedby few large individuals. The diameter and height distributions evidenced few individuals of great size, a factprobably linked to a history of burning a 1967. The fire history and the low occurrence of climax species suggest thatthe forest stand studied is in a medium stage of secondary succession.
Key words – Phytosociology, phytosociological structure, semideciduous forest
1 Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor; apoio: CAPES e FAPEMIG.2 Mestre em Botânica - Universidade Federal de Viçosa, [email protected] Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Biologia Vegetal, 36.571-000, Viçosa, Minas Gerais, Brasil.4 Universidade Federal de Viçosa, Departamento de Engenharia Florestal, 36.571-000, Viçosa, Minas Gerais, Brasil.
444 Lopes, W. P. et al.
Acta bot. bras. 16(4): 443-456, 2002
Introdução
O Parque Estadual do Rio Doce (PERD)constitui-se na maior área remanescente defloresta tropical no estado de Minas Gerais, comaproximadamente 36.000ha. Sua vegetação fazparte da Floresta Estacional SemidecidualSubmontana (Veloso et al. 1991).
Na década de 60 o PERD teve grandeparte de sua vegetação destruída por incêndios,tendo o maior deles ocorrido em 1967. Apósesse período não houve registro de focos deincêndio de maiores dimensões, ficando avegetação sob processo de regeneraçãonatural. Com isso, as florestas atualmenteencontradas são em grande parte secundárias,intercaladas com trechos que ainda possuemcaracterísticas primárias. Considerando-se omodelo e o nível de intervenção humana naregião, que resultou na destruição de extensasáreas da cobertura vegetal original, o PERDassume uma posição de destaque napreservação dos recursos naturais regionais.
No tocante à vegetação, apesar de destacar-se no cenário das Unidades de Conservação doEstado, o PERD ainda carece de estudos maisdetalhados. Apenas trabalhos iniciais dereconhecimento da vegetação ou de táxonsespecíficos foram realizados até o momento.Dentre esses destacam-se SOCT & CETEC(1981), Gilhuis (1986), Pedralli et al. (1986),Graçano et al. (1998), Scudeller & Carvalho-Okano (1998), Bortoluzzi (2000), Gonçalves(2000) e Temponi (2001).
Objetivou-se, com este trabalho, determinara estrutura fitossociológica da vegetação arbóreade um trecho de floresta no Parque Estadual doRio Doce.
Material e métodos
Área de estudo – os limites do PERD (19o29’-19o48’S e 42o28’-42o38’W) incluem-se em trêsmunicípios no leste do Estado (Marliéria, Dionísio
e Timóteo), na região conhecida como “Vale doAço”. Sua criação data de 1944, sendoadministrado pelo Instituto Estadual de florestasdesde 1962 (IEF 1994).
O relevo apresenta-se predominantementecom contornos suaves, na forma de colinas,planícies e vales planos sedimentares, comaltitude variando de 230 a 515 metros. Cerca de21% da área do Parque corresponde à classede relevo plano, ondulado a montanhoso (39%)e fortemente ondulado a montanhoso (34%)(CETEC 1982). Segundo CETEC (1978), noPERD os solos são predominantemente argilosose álicos, com acidez média a elevada,predominando aqueles com horizonte B textural.Apresenta ainda um complexo hídrico deaproximadamente 50 lagos, que ocupam quase6% de sua área (Feio et al. 1998).
O clima da região é do tipo Aw (climatropical úmido de savana, megatérmico), segundoa classificação de Köppen, com um período dechuvas e outro de estiagem bem definidos. Asprecipitações atingem até 235mm no mês dedezembro, reduzindo a 9mm em agosto (CETEC1978; Gilhuis 1986). Os valores médios anuaisde precipitação, umidade relativa do ar etemperatura, calculados a partir de registros dosúltimos vinte anos, estão em torno de 1.300mm,79% e 23°C, respectivamente.A escolha do local de desenvolvimento dopresente trabalho baseou-se, principalmente, nafisionomia que se desejava estudar. Optou-se portrabalhar nas proximidades da trilha do Vinhático,em um trecho de floresta em bom estado deconservação, em regeneração desde um incêndioocorrido no final da década de 60. Os trabalhosde campo foram realizados durante os anos de1996 e 1997.
Amostragem fitossociológica – para o estudofitossociológico, utilizou-se o método dequadrantes (Cottam & Curtis 1956), com ocálculo da distância corrigida individualmodificada por Martins (1991), sendo
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amostrados todos os indivíduos arbóreos queapresentavam circunferência do tronco, a 1,30mdo solo (CAP), maior ou igual a 15cm. Aorientação dos quadrantes em cada pontoamostral foi aleatória, conforme proposto porMueller-Dombois & Ellenberg (1974). Odistanciamento entre os pontos foi determinadoempregando-se a fórmula da distância mínima(Martins 1991), obtendo-se um valor final de 12m.Foram fixadas dez linhas amostrais, com 20pontos em cada uma, também eqüidistantes em12m, alocadas perpendicularmente à declividadedo terreno. Amostrou-se o trecho de floresta cujohistórico e homogeneidade fisionômicaindicavam o menor nível de perturbação.
Durante a coleta de dados foram realizadasduas amostragens distintas, incluindo em uma delasapenas os indivíduos vivos e na outra os vivos e osmortos, desde que ainda em pé. Os dados coletadosde cada indivíduo morto foram a distância até oponto e a CAP. O procedimento consistiu doseguinte: uma vez encontrado um indivíduo mortotomavam-se suas medidas e amostrava-se opróximo indivíduo vivo, no mesmo quadrante.
De cada indivíduo vivo foram medidas aCAP, a altura total (utilizando-se de umtelêmetro) e coletadas amostras de materialbotânico. Todo material fértil obtido encontra-sedepositado no Herbário VIC, da UniversidadeFederal de Viçosa. Duplicatas dessesespécimens também serão incluídas ao acervodo Herbário do PERD.
Utilizando-se o programa Fitopac 1 (Shepperd1994), calculou-se o Índice de Diversidade deShannon (Brower & Zar 1984) e a Equabilidade(Pielou 1975), bem como s seguintes parâmetrosde abundância (Mueller-Dombois & Ellenberg1974): Densidade Absoluta (DA), DensidadeRelativa (DR), Dominância Absoluta (DoA),Dominância Relativa (DoR), Freqüência Absoluta(FA), Freqüência Relativa (FR), Valor deCobertura (VC) e Valor de Importância (VI).
Para a apresentação dos táxons adotou-seo sistema de classificação proposto por Cronquist
(1981), exceto para o grupo das Leguminosas,que foi tratado como uma única família (Engler& Diels 1936 apud Lawrence 1951). Aconfirmação da grafia dos nomes e sinonímia,foi obtida consultando-se o Índice de Espéciesdo Royal Botanic Gardens - Kew (1993), ouliteratura mais recente. A grafia dos autoresseguiu a abreviação sugerida por Brumit &Powell (1992).
Distribuição diamétrica – para a avaliação daestrutura horizontal utilizou-se a distribuição defreqüência das classes de diâmetro, fixas em5cm, que foram analisadas a partir da construçãode histograma de freqüência (Spiegel 1977). Aprimeira classe incluiu os indivíduos com até10cm de diâmetro de caule a 1,30m do solo. Osdados utilizados na presente análise foramgerados utilizando-se o programa Fitopac 1(Shepperd 1994) e Diamfito (Mota 1995).
Estrutura vertical – para esta análise foramconsideradas as alturas totais dos indivíduosamostrados. Elaborou-se a distribuição defreqüência das classes de altura, sendoapresentada graficamente na forma dehistograma de freqüência. Para a determinaçãodo número mínimo de classes, bem como suaamplitude, utilizou-se a fórmula proposta porSpiegel (1977), apresentada a seguir:
NC = 1+3,3log(n); IC = NC
A, em que
NC = número de classes;n = número de indivíduos;IC = intervalo de classe; eA = amplitude de classe (altura máxima - alturamínima).
Resultados e discussão
Tomando-se a classificação proposta porGilhuis (1986), o estande de vegetação estudadoenquadrou-se na categoria denominada de Mata
446 Lopes, W. P. et al.
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Alta. Isso pode ser afirmado considerando-sea florística relacionada pelo mesmo autor comocaracterística desse ambiente, onde sedestacavam as espécies Astrocaryumaculeatissimum e Joannesia princeps, queforam encontradas com densidade elevada naárea escolhida para o presente trabalho. Alémda localização acrescentam-se aos dadosflorísticos, sinais de carbonização, estrutura davegetação arbórea e baixa ocorrência deepífitas, bambusóides e gramíneas. Ainda,segundo aquele autor, esse tipo de vegetaçãorecobre aproximadamente 30% da área totaldo PERD.
Estrutura fitossociológica – analisando-se osresultados da amostragem caso se incluísse aclasse dos mortos, ter-se-ia um total de 23indivíduos pertencentes a esta categoria,totalizando uma área basal de 0,6m2. A áreaequivalente da amostra seria de 0,55ha e adistância média entre as plantas de 2,61m. Nestecaso, a área basal da amostragem somaria14,06m2, sendo a estimativa por hectare de25,78m2 e a densidade estimada por hectareresultaria em 1466 indivíduos. Apresentandovalores de 2,88 para DR, 4,22 para DoR e 2,92para FR, o grupo de indivíduos mortos ocuparia oquarto lugar considerando-se o VC (3,54%) edividiria a quarta colocação em VI comAparisthmium cordatum (3,34%). Ressalta-seque em se adotando esse procedimento, duasespécies não seriam amostradas: Banarakuhlmanii (Flacourtiaceae) e Euplassa sp., sendoesta última a única representante da famíliaProteaceae. Esses dados mostram que ao seutilizar um método de amostragem independentede área, como o de quadrantes, em regiões poucoconhecidas floristicamente, seria mais adequadoa não inclusão de indivíduos mortos, se abordagensacerca da dinâmica da comunidade não constaremdos objetivos do trabalho.
Comparando-se o ordenamento das espéciesem relação aos parâmetros fitossociológicos, com
e sem a inclusão dos indivíduos mortos, observou-se que não haveriam alterações nas colocaçõesdaquelas mais importantes quanto ao VI e ao VC,ocorrendo apenas algumas trocas de posiçõesentre as espécies de menor destaque.
Avaliando-se os dados fitossociológicosobtidos a partir da amostragem incluindoexclusivamente espécimens vivos, foramamostrados 800 indivíduos, obtendo-se distânciamédia de 2,5m e resultando em uma área amostralde 0,51ha e 13,73m2 de área basal. Os valoresestimados por hectare foram de 1569 indivíduose 26,94m2, estando próximos dos encontradosem Florestas Estacionais secundárias (Meira-Neto & Martins 2000; Silva et al. 2000).
O Índice de Diversidade de Shannonapresentou o valor de 3,98nats/indivíduo. Essevalor representa uma diversidade elevada, emse tratando de Floresta Estacional, corroboradapelo valor de 0,8 estimado para a Equabilidade,indicando que 80% da diversidade máximateórica foi representada nesta amostragem.
Na Tab.1 estão apresentadas as espéciese seus parâmetros fitossociológicos.Inicialmente nota-se que as maiorespopulações pertenceram a Bixa arborea (126indivíduos), Guatteria schomburgkiana (87),Joannesia princeps (46), Aparisthmiumcordatum (43) e Carpotroche brasiliensis(22), o que é evidenciado pelos valores deDensidade Absoluta e Relativa apresentadospor essas espécies. Dentre as 143 espéciesencontradas, 53 foram representadas porapenas um indivíduo, correspondendo aaproximadamente 37% do total. Esse valorvem satisfazer um dos objetivos da utilizaçãodo método de quadrantes no desenvolvimentodo presente trabalho, que foi o de melhorrepresentar a composição florística do estandeflorestal avaliado.
Foram necessárias apenas as 12 primeirasespécies em VI para ultrapassar a metade(50,5%) de seu valor total. Essas mesmasespécies compuseram 52,1% do VC. Esses
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resultados demonstram que, apesar dos valoresrelativamente altos de Diversidade eEquabilidade encontrados, existe um númeroreduzido de espécies (em torno de 8%) queapresentam dominância no ambiente, fato que écomum na maioria das florestas tropicais. Dentreessas espécies, as três primeiras contribuíramde modo mais expressivo (Bixa arborea,Guatteria schomburgkiana e Joannesiaprinceps), somando 32,7% do VI e 34,9% doVC. Para as duas primeiras, os parâmetros quecompõem o VI participaram de maneirasemelhante na sua composição. Com relação àposição ocupada por Joannesia princeps, o portede seus representantes foi decisivo, refletindo emvalores elevados de Dominância. Esse padrãotambém foi observado na população dePseudopiptadenia contorta, quinta colocada emVI e quarta em VC.
O número de indivíduos e sua distribuiçãopelo ambiente podem ser considerados comoos maiores responsáveis pela posição, nafitocenose estudada, das espéciesAparisthmium cordatum, Carpotrochebrasiliensis , Siparuna guianensis eLacistema pubescens, que por sua vezapresentaram baixos valores de Dominância.Em relação à densidade, valores elevados paraesse parâmetro indicam que tais espéciesapresentam-se bem adaptadas à atual seresucessional, ou seja, são mais competitivas nascondições ambientais do momento.
O fato de apresentarem diferentesexigências e estratégias de ocupação,explorando distintos recursos do habitat, permiteque espécies com comportamentos diversosfigurem concomitantemente entre as maisimportantes (VI). Esse é o caso, por exemplo,de Aparisthmium cordatum, Astrocaryumaculeatissimum, Carpotroche brasiliensis eSiparuna guianensis, que não alcançamgrandes diâmetros e maiores alturas, ou Apuleialeiocarpa, Melanoxylon brauna, Platypodiumelegans e Pseudopiptadenia contorta, que
podem apresentar diâmetros e alturasconsideráveis na maturidade.
Distribuição diamétrica – o resultado obtido apartir da distribuição de freqüência nas classesdiamétricas, de todos os indivíduos amostrados(Fig. 1), é o esperado para as florestasineqüiâneas secundárias, apresentando-se acurva na forma de um “J” invertido (Silva Júnior& Silva 1988). A curva resultante indica queexiste um decréscimo acentuado no número deindivíduos, no sentido das menores para asmaiores classes diamétricas. Em função dissopode-se afirmar que a fisionomia florestalencontra-se em pleno desenvolvimento emdireção a estádios mais avançados, uma vez queexiste um contingente de indivíduos jovens queirão suceder àqueles que já se encontram senisou em decrepitude.
Observando-se a Fig. 2, nota-se a ausênciade representantes na penúltima classediamétrica. A partir do gráfico elaborado, alémde observações de campo, especula-se quealgumas árvores sobreviveram ao incêndioocorrido na área. Dois desses indivíduospertencem à espécie Pseudopiptadeniacontorta, estando ambos na antepenúltima classediamétrica. A última classe foi ocupada por umrepresentante de Melanoxylon brauna, com71,5cm de diâmetro a 1,30m do solo. A inferênciade que tais indivíduos sobreviveram ao fogo podeser embasada na afirmação de Meyer et al.(1961), dentre outros autores, que comentaramo fato da distribuição de diâmetros refletir ohistórico da floresta, bem como a ocorrência, nopassado, de distúrbios tais como fogo, corte,doenças, ataque de insetos e outros fenômenos.
Felfili (1993) comentou que muitasinferências podem ser realizadas com relaçãoà ecologia de cada espécie e da comunidade, apartir da análise de suas estruturas diamétricase de alturas. A autora exemplificou o fato deser possível avaliar, por exemplo, se as espéciesestão continuamente se regenerando ou não,
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ou se têm um estoque de plantas jovenssuficiente para conservar, no futuro, aabundância atual. Souza & Jesus (1994)colocaram, ainda, que a análise da distribuiçãodiamétrica de uma espécie, ou de um grupo deespécies, informa sobre as característicasecofisiológicas das mesmas.
Estrutura vertical – entre os indivíduosamostrados encontrou-se uma altura (total)máxima de 27,8m, mínima de 2,6m e média de9,4m. O cálculo do número de classes de alturaresultou em 11 classes com amplitude de 2,5m.A distribuição dos indivíduos, em função da alturamáxima alcançada por suas copas, apresentou-se semelhante àquela encontrada na distribuiçãode diâmetros, com exceção da primeira classe,com freqüência inferior à da classe seguinte (Fig.
2). Esse comportamento parece ser comum emflorestas tropicais, tendo sido observado poroutros autores (Cavassan 1983; Leitão Filho1993; Martins 1991). Uma possível explicaçãopara tal fato estaria relacionada com o critériode inclusão de indivíduos na amostra, queprovavelmente excluiu aqueles com alturacorrespondente à da primeira classe, mas queainda não haviam atingido CAP de 15cm.
Aproximadamente 65% dos indivíduosamostrados estão concentrados entre os seis e12 metros de altura. Apesar disso, a distribuiçãodos indivíduos pelas diversas classes de alturanão forneceu subsídios suficientes para afirmaro número de estratos existentes, bem comodeterminá-los. O que se observou foi umacontinuidade na distribuição das copas nasdiferentes alturas. Como exemplo de espécies
Figura 1. Distribuição de freqüência das classes de diâmetro de todos os indivíduos incluídos na amostragem fitossociológica.Parque Estadual do Rio Doce (Marliéria - MG).
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bem representadas em todas as faixas de altura,pode-se citar Bixa arborea, Guatteriaschomburgkiana e Joannesia princeps.Espécies como Anaxagorea dolichocarpa,Astrocaryum aculeatissimum e Siparunaguianensis apresentaram a maioria de seusindivíduos com alturas inferiores aos sete metros.Por fim, Pseudopiptadenia contorta e Apuleialeiocarpa foram registradas apenas nas faixassuperiores. Melo & Mantovani (1994) estudandoo componente arbóreo de uma comunidadevegetal na ilha do Cardoso (SP), tambémobservaram que, para a comunidade como umtodo, ocorreu uma distribuição contínua dosindivíduos nas diversas classes de altura.Contudo, outros autores obtiveram resultados quepermitiram a visualização de uma concentraçãode copas em determinados estratos, os quais
foram delimitados (Silva & Leitão Filho 1982;Pagano et al. 1987; Peixoto et al. 1995).
A partir das análises realizadas, observaçõesde campo e recorrendo-se ao histórico de per-turbações da floresta estudada, acredita-se queo estande avaliado encontra-se em estádio mé-dio de sucessão secundária. Essa suposição tam-bém se fundamenta na baixa ocorrência de es-pécies reconhecidas como de ambienteclimácico, como por exemplo Acanthinophyllumilicifolium, Myrciaria floribunda, Rhamnidiumelaeocarpum e Urbanodendron verrucosum,relacionadas com um indivíduo cada uma, eAnaxagorea dolichocarpa, amostrada comsete indivíduos. Essa constatação, remontando-se à ocorrência de um incêndio nessa área nofinal da década de 60, demonstra que a recom-posição daquele ambiente está avançando
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continuadamente. Isso pode ser explicado ob-servando-se que, após o fogo, alguns indivíduosde grande porte, em plena maturidade fisiológi-ca, permaneceram vivos, produzindo diásporas,bem como atraindo dispersores. Outro aspectorefere-se ao fato da área estar inserida em umgrande contínuo florestal, o que contribui consi-deravelmente para a rápida recolonização doambiente.
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