TIPOLOGIA RIPÍCOLA DE SISTEMAS FLUVIAIS PORTUGUESES

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Associação Portuguesa dos Recursos Hídricos

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TIPOLOGIA RIPÍCOLA DE SISTEMAS FLUVIAIS PORTUGUESES

Francisca C. F. AGUIAR;

Doutora, ISA, Centro de Estudos Florestais, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, fraguiar@isa.utl.pt

Maria Teresa FERREIRA;

Professora Associada, ISA, Centro de Estudos Florestais, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, terferreira@isa.utl.pt

António ALBUQUERQUE;

Engenheiro Florestal, ISA, Centro de Estudos Florestais, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, aalbuquerque@isa.utl.pt

Patricia RODRÍGUEZ-GONZÁLEZ;

Engenheira Florestal, ISA, Centro de Estudos Florestais, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, patri@isa.utl.pt

Resumo

No âmbito da implementação em Portugal da Directiva Quadro da Água foi definida e validada a tipologia ripícola, utilizando dados de 205 locais de referência amostrados na Primavera-Verão de 2004 e 2005. Realizou-se uma classificação hierárquica e subsequente validação dos grupos biológicos por métodos não-paramétricos e por análise discriminante. Analisou-se a coerência entre a tipologia ripícola e a tipologia abiótica previamente estabelecida.

A vegetação fluvial reflectiu de forma significativa a tipologia hidrogeomorfológica, destacando-se quatro grupos latitudinais e altitudinais: Montanhoso, Litoral, Norte e Sul. Os resultados da análise de similaridades e da análise discriminante (85% de locais correctamente classificados) demonstraram uma resposta muito consistente da vegetação fluvial à variablidade ambiental. A vegetação ripícola permitiu o reconhecimento de variações naturais abióticas e de situações de perturbação correspondentes a locais desviantes, além da validação de enclaves tipológicos e de zonas de transição, dando um precioso contributo à tipologia nacional. A flora fluvial revelou um elevado potencial na definição de tipologias de referência e indiciou ser um bom elemento para determinação da qualidade ecológica.

Palavras-chave: plantas fluviais, DQA, tipologia, condições de referência, validação, Portugal

Abstract

The Water Framework Directive requires a river classification based on environmental variables and biologically validated. In order to accomplish these requirements a riparian typology was developed, and the concordance with the abiotic typology previously established was analysed.

Fieldwork was undertaken in Spring-Summer of 2004 and 2005 in 205 reference sites. Data treatment comprised a classification analysis, followed by group validation through nonparametric methods and Discriminant Function Analysis. Four altitudinal and latitudinal groups were obtained: Mountainous, Littoral, North and South. Results from the analysis of similarities and from the Discriminant Function Analysis (85% of the sites correctly classified) highlighted the relation of river

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plants to the environmental setting and consistently reflected the hydrogemorphological typology. Riparian vegetation enabled the recognition of natural abiotic variations and identified disturbance situations (i.e. deviations from the reference conditions). The riparian typology also gave an important contribute to the national typology by identifying geographical transition zones and enclaves. This study revealed the high potential of river plants to the definition of typologies and a promising performance for the ecological quality assessment.

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1 – INTRODUÇÃO

A Directiva Comunitária 2000/60/EC, transposta para Portugal pela Lei nº 58/2005 de 29 de Dezembro e complementada pelo Dec. Lei nº 77/2006 de 30 de Março, conhecida como Directiva-Quadro da Água da União Europeia (DQA), estabelece importantes linhas reguladoras de acção comunitária no domínio da política da água. Para a transposição da DQA, os Estados Membros da União Europeia necessitam efectuar a classificação das águas interiores, apoiados em elementos físico-químicos, hidrogeomorfológicos e biológicos. Esta classificação serve como base ao desenvolvimento de métodos de avaliação da qualidade ecológica das águas interiores para a posterior monitorização dirigida à obtenção/manutenção do “bom estado ecológico”. Em Portugal a definição tipológica abiótica de sistemas fluviais utilizou o Sistema B (DQA, Anexo II), a aproximação mais flexível das propostas na DQA, resultando na identificação inicial de 5 tipos regionais e 27 tipos fluviais (ALVES et al. 2003).

Os macrófitos são um dos elementos de qualidade para a classificação do estado ecológico preconizados na DQA (DQA, Anexo V), conjuntamente com os invertebrados bentónicos, fitobentos e fauna piscícola. Numerosos estudos comprovam a importância deste elemento biológico na funcionalidade dos ecossistemas aquáticos e a sua relação com os factores ambientais. Nas últimas décadas, o surgimento de legislação relacionada com a água, como a DQA na Europa, a “Clean Water Act” nos Estados Unidos e a “Australia’s Water Reform Framework”, na Austrália impulsionaram o estudo das comunidades de macrófitos, tanto na vertente tipológica, como na bioindicação do estado ecológico de águas superficiais. Em Portugal, apenas se conhecem estudos tipológicos de macrófitos, ao nível de pequenas regiões ou bacias, e a necessidade de implementação da DQA permitiu o desenvolvimento de estudos baseados em dados de macro-escala.

O presente estudo pretende dar resposta aos requisitos normativos da DQA relativos à definição de tipologia de rios. Baseou-se em amostragens de vegetação macrofítica, referindo-se a todas as plantas visíveis (embora não necessariamente identificáveis) a olho nu, e que se encontram dentro de água, e em solos e ambientes encharcados ou húmidos, no canal e no talude do sistema fluvial (WETZEL 2002). Considerou-se o uso lato do termo, ou seja, inclui o conjunto das plantas aquáticas propriamente ditas e a restante vegetação fluvial (incluindo a componente lenhosa). Do ponto de vista taxonómico, os macrófitos incluem os grupos vegetais carófitos, briófitos e plantas vasculares.

Consoante a ligação ao sistema aquático, distinguem-se vários grupos de macrófitos; alguns macrófitos apresentam tecido de suporte frágil, utilizando a coluna de água para se sustentarem e viverem, designando-se por hidrófitos; outros apresentam tipicamente parte do caule imerso e a restante parte emersa e designam-se por helófitos, tolerando períodos de submersão (Figura 1). No meio fluvial ocorrem ainda espécies associadas a ambientes e substratos húmidos designadas genericamente por higrófitos, e espécies terrestres adventícias. A galeria ribeirinha, ripária ou ripícola é composta por comunidades vegetais dominadas por um conjunto de espécies lenhosas (arbóreas, arbustivas e lianas) associadas ao corredor fluvial (Figura 2).

Este trabalho apresenta a tipologia biológica efectuada utilizando macrófitos e a sua contribuição para a definição e validação da tipologia fluvial no contexto da DQA, bem como a relação com a tipologia regional morfo-climática previamente definida e a caracterização da flora e vegetação em

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(a) Potamogeton sp. (b) Typha sp. Figura 1 – Dois tipos de macrófitos: (a) Hidrófito (b) Helófito

Figura 2 – Galeria ribeirinha dominada por amieiros.

2 - MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Área de estudo e amostragem

A tipologia fluvial abiótica pré-definida pelo Sistema B da DQA inclui 5 Tipos regionais morfo-climáticos – Norte (N), Sul (S), Alto Douro (D), Montanhoso (M), Litoral (L) - (Figura 3) e 27 Tipos fluviais baseados na mineralização e área da bacia de drenagem. Sobre estes Tipos foram eleitos 205 locais pouco perturbados. Este processo teve uma primeira fase de pré-selecção em gabinete baseada na ausência ou reduzida influência de pressões antropogénicas sobre os sistemas fluviais de acordo

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com o documento REFCOND1_{, a partir dos dados disponíveis, apoiados pela análise de dados de}

qualidade biótica quando existentes. Numa segunda fase foi confirmada a selecção através de campanhas de reconhecimento in situ (vide AGUIAR et al. 2006). Os locais amostrados foram posicionados num gradiente numérico colectivo de perturbação de acordo com nove variáveis de pressão desde a valoração 1 (condição próxima do “natural”, sem perturbação) a 5 (desvio máximo das condições “naturais” do sistema).

Figura 3 - Tipologia regional abiótica e posicionamento dos locais de referência.

A pressão humana global corresponde ao somatório destas valorações, no caso do macrófitos com uma amplitude de 9 a 45. O conceito de multipressão (ou stress global) obtido pela soma de valores semi-quantitativos cobrindo todos os tipos de pressões foi desenvolvido pelo projecto europeu

FAME2_{, e adoptado neste trabalho. Para efeitos da definição do universo dos locais de referência,}

aceitaram-se apenas os locais com pontuação “1” e “2” e apenas um “3” nas nove variáveis FAME. O trabalho de campo decorreu na época de Primavera-Verão de 2004 (n=156 locais) e 2005 (n=49 locais). A metodologia de amostragem de macrófitos foi adaptada às condições específicas de sistemas fluviais mediterrâneos a partir da norma EN14184:2003 “Water Quality – Guidance for the surveying of aquatic macrophytes in running waters”, aprovada pelo Comité Européen de Normalization

1 _{REFCOND (2003) Guidance on establishing reference conditions and ecological status boundaries for inland surface} waters. Working Group 2.3. EU Common Implementation Strategy (CIS) for the Water Framework Directive.

2

Development, Evaluation and Implementation of a Standardized Fish-based Assessment Method for the Ecological Status of European Rivers (FAME). FP5 Research Framework, EVK1-CT-2001-00094. http://fame.boku.ac.at

Montanhoso Alto Douro Norte Litoral Sul

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(CEN). Deste modo, considerou-se para a amostragem um troço de rio com 100 m de comprimento, com as dimensões laterais a incluir a zona inundada no Inverno e cujo limite superior corresponde geralmente à área ocupada pela galeria ripícola. Esta área foi percorrida de jusante para montante em zigue-zague no canal e margens e anotadas as espécies observadas de macrófitos (excluindo as macroalgas). Numa observação posterior de montante para jusante, anotaram-se as espécies anteriormente não detectadas e, no fim, a abundância percentual de cada espécie na área do troço. Os briófitos foram recolhidos para identificação e a sua abundância estimada em relação ao troço e ao habitat dominante (rocha, troncos, …). Da amostragem dos briófitos excluíram-se os briófitos epífitos que ocorrem a uma altura sobre a água superior à da zona de humectação (cerca de 1,5 m de altura). A identificação das espécies vasculares que não foram reconhecidas in loco foi efectuada no Herbário João Carvalho e Vasconcellos do Instituto Superior de Agronomia (LISI) e os briófitos no Herbário do Museu Nacional de História Natural da Universidade de Lisboa (LISU).

As variáveis ambientais de caracterização dos locais foram obtidas quer por consulta de informação em formato digital por cartas militares (e.g. altitude, distância à nascente, área da bacia de drenagem), quer no campo (condutividade, composição do substrato). As variáveis morfo-climáticas foram compiladas e cedidas pelo INAG.

2.2 Tratamento estatístico

A partir das fichas de campo, construiu-se uma matriz de abundâncias (espécies vs. locais) e realizou-se uma classificação utilizando o coeficiente de Bray-Curtis na matriz de similaridade e o método de agrupamento UPGMA, com recurso ao programa Numerical Taxonomy System, NTSYSpc (ROHLF, 1993). Os dados foram previamente transformados, tendo-se utilizado a dupla raiz quadrada, com o objectivo de aproximação à normalidade dos dados e igualdade de variâncias e para moderar a influência de valores extremos.

Os grupos biológicos obtidos, ou seja, os grupos provenientes da classificação e ecologicamente interpretáveis, foram sobrepostos ao mapa da tipologia regional abiótica, de modo a analisar a coerência entre a tipologia macrofítica e a abiótica. Após a localização geográfica dos locais de cada grupo biológico seguiu-se a validação estatística em duas etapas; a primeira consistiu na análise multidimensional não-paramétrica (NMS) e análise de similaridade entre grupos (ANOSIM), e a segunda numa análise discriminante (MDA). Dada a elevada correspondência entre a tipologia abiótica e a macrofítica, a designação dos grupos seguiu a da tipologia abiótica prévia. Por exemplo, um grupo biológico com dominância de locais do Tipo regional Sul será designado por “Grupo Sul” (Figura 4).

A NMS permite visualizar a associação relativa entre locais de amostragem de acordo com as respectivas comunidades macrofíticas, pelo que não apresenta eixos numéricos. A correspondência entre a matriz de similaridade e o gráfico é explicada pelo stress. Assim, valores de stress inferiores a 0,05 representam um ajustamento perfeito entre as distâncias reais e as distâncias nos eixos. Valores de stress superiores a 0,20 são críticos, devendo ser usada alguma cautela na interpretação dos resultados, enquanto os valores superiores a 0,30 não são de todo interpretáveis (CLARKE 1993). A NMS permitiu também comparar o posicionamento dos locais de 2004 e de 2005, de modo explorar a influência do ano de amostragem nos resultados.

A MDA foi realizada com forward selection das variáveis ambientais e observaram-se os valores da matriz original e da cross-validation (Figura 7). Recorreu-se ao programa PRIMER ver. 5.2.9 (PRIMER-E Ltd. 2001) para as análises não-paramétricas NMS e ANOSIM, e ao programa STATISTICA ver. 6.0 (StatSoft. Inc. 2001) e SPSS ver. 11.5 (SPSS Inc. 2002) para a MDA.

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Figura 4 – Classificação e obtenção de grupos florísticos.

Figura 5 – Visualização geográfica dos grupos florísticos sobrepostos à tipologia abiótica e interpretação dos locais desviantes.

Matriz de similaridade: coeficiente de Bray-Curtis

Transformação: dupla raiz quadrada _{Agrupamento: “Group Average”}

G1 G2 G3

Tipologia

abiótica vs. florística?

D117041 D212031 D117011 D467141 D467111 N418101 N464101 N466111 n466151 L554011 L156101 L154981 L555011 L635161 L636141 L556061 L636161 S773111 S272121 S174081 S773011 N414021 S274021 S273061 S274111 S274031 S773111

Grupo Litoral

Grupo Sul

Grupo Norte

Dada a correspondência entre a tipologia abiótica e a florística a designação dos

grupos florísticos, seguiu a designação tipológica Matriz de similaridade Matriz de similaridade G1 G2 _G3

Classificação

G1 G2 _G3

Classificação

Matriz biológica Locais E s p é c ie s

2 opções:

1. são "locais florísticos desviantes"

1.1 identificáveis na classificação 1.2 não identificáveis na classificação 2. são locais de não-referência

(há 41 locais no universo dos 197) Reajuste de fronteiras $ ## ## # # #### # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # $ # # ## # # # # # # M o r p h o c l i m a t i c_{_}r e g i o n s . s h p R e g i ã o A l t o D o u r o R e g i ã o L i t o r a l R e g i ã o M o n t a n h o s a R e g i ã o N o r t e R e g i ã o S u l S u l_{_}s i t e s . s h p $ 0 # 1

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Figura 6 – Validação pelo teste de Análise de Similaridades (ANOSIM).

Figura 7 – Validação pela Análise Discriminante (MDA) e exemplificação dos out-puts.

Matriz ambiental Locais V a ri á v e is G1 G2 G3 Classificação Análise Discriminante Root 1 R o o t 2

Gráfico dos scores canónicos, sumário e funções da MDA G_1:1 G_2:2 G_3:3 G_4:4 Solo_margem -0,28 -1,63 -0,85 -0,87 Rocha_canal -41,74 -43,67 -43,56 -42,19 Long 79,28 79,42 78,45 73,13 Latitude 651,32 652,38 660,88 665,96 temp_ar 743,33 791,28 766,36 782,04 bac_km2 -16,00 -15,22 -14,22 -14,54 Constant -2318,03-2376,22-2387,75-2406,61 Forward selection Matriz ambiental Locais V a ri á v e is G1 G2 G3 Classificação Análise Discriminante Root 1 R o o t 2 Análise Discriminante Root 1 R o o t 2

Gráfico dos scores canónicos, sumário e funções da MDA G_1:1 G_2:2 G_3:3 G_4:4 Solo_margem -0,28 -1,63 -0,85 -0,87 Rocha_canal -41,74 -43,67 -43,56 -42,19 Long 79,28 79,42 78,45 73,13 Latitude 651,32 652,38 660,88 665,96 temp_ar 743,33 791,28 766,36 782,04 bac_km2 -16,00 -15,22 -14,22 -14,54 Constant -2318,03-2376,22-2387,75-2406,61 Forward selection Percent G_1:1 G_2:2 G_3:3 G_4:4 G_1:1 87,500007 0 0 1 G_2:2 70,000000 14 6 0 G_3:3 85,365850 3 70 9 G_4:4 86,206890 0 12 75 Total 84,263967 17 88 85 correl correlcorrel

correlationsationsations ations Root 1 Root 2 Root 3

prec 0,622348 0,233305 -0,116746 cond_us_cm -0,6273480,083587 -0,075913 Long 0,290637 0,489563 0,020672 Latitude -0,123799-0,292929-0,004895 bac_km2 -0,2718310,309618 0,177087 Matriz de classificação

linhas= observados; colunas= previstos)

Correlação com as “raizes”coeficientes das variáveis canónicas

Classificação dos locais classificados incorrectamente= * Observed 1 2 3 4 D117041 G_3:3 G_3:3G_1:1G_2:2G_4:4 D117051 G_3:3 G_3:3G_4:4G_2:2G_1:1 D117061 G_3:3 G_3:3G_1:1G_4:4G_2:2 *D217011 G_2:2 G_4:4G_3:3G_2:2G_1:1 *D217021 G_4:4 G_3:3G_4:4G_1:1G_2:2 *D217031 G_2:2 G_3:3G_4:4G_2:2G_1:1 G1 G2 G3 Classificação Root 1 Matriz de similaridade

R? 0,75: tipologias claramente distintas

0,50? R<0,75: tipologias algo sobrepostas, mas distintas 0,25? R<0,50: tipologias pouco distintas

R<0,25: não há diferenciação entre tipologias

< 0.2

< 5%

Ver valores de:

1. stress da NMS 2. p (ANOSIM) 3. R ANOSIM) G1 G2 G3 Classificação Root 1 Matriz de similaridade

R? 0,75: tipologias claramente distintas

R<0,25: não há diferenciação entre tipologias R? 0,75: tipologias claramente distintas

R<0,25: não há diferenciação entre tipologias

< 0.2

< 5%

Ver valores de:

1. stress da NMS 2. p (ANOSIM) 3. R ANOSIM)

R≥0,75: tipologias claramente distintas

0,50≤R<0,75: tipologias algo sobrepostas, mas distintas 0,25≤R<0,50: tipologias pouco distintas

R<0,25: não há diferenciação entre tipologias NMS

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3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Comunidade de referência

Foram identificadas mais de 950 espécies de macrófitos nos 205 locais de referência, das quais cerca de 84% são plantas vasculares, correspondendo a cerca de 1/4 da flora vascular existente em Portugal Continental. O grupo florístico dominante no corredor fluvial é de fácies terrestre, com mais de quatro centenas de espécies, seguido dos higrófitos, enquanto os helófitos e hidrófitos estão representados por um número bastante inferior, atingindo apenas 10.6% do total de taxa recenseados. Em relação à flora briofítica, foram identificadas 167 espécies de musgos e hepáticas, na maioria higrófitas (Figura 8).

A riqueza média total, ou seja o número médio de espécies recenseadas por local é de 57.3 ±

13.7, com um mínimo de 28 espécies e um máximo de 133 espécies. O número médio de espécies de

hidrófitos e helófitos por local é muito variável (média de 8.2 ± 4.3), tal como a percentagem de

cobertura, com valores extremos de 0.01% a 84.1% e média de 13.5 ± 14.6.

A componente endémica é de expressão reduzida em relação ao total de taxa recenseados, dos

quais mais de metade são espécies terrestres. A riqueza média por local em briófitos é de 4.9 ± 4.4,

com um máximo de 28 espécies. Em cerca de 14% dos locais não foram recenseados briófitos.

Figura 8 – Classificação das espécies recenseadas do corredor fluvial segundo a ligação ao meio aquático. A coluna da esquerda representa o total do elenco e a da direita a flora briofítica. Foram recenseadas 148 espécies lenhosas (árvores, arbustos e lianas), das quais 46 são consideradas higrófitas. O número médio de espécies lenhosas por local foi de 10.1 (desvio-padrão= 3.2), variando de um mínimo de 2 a 20 espécies. As espécies arbóreas e arbustivas mais frequentes foram o amieiro (Alnus glutinosa), o freixo (Fraxinus angustifolia), borrazeira-negra (Salix atrocinerea), borrazeira-branca (Salix salviifolia), salgueiro-branco (Salix alba), sanguinho-de-água (Frangula alnus), pilriteiro (Crataegus monogyna), urze-branca (Erica arborea), sabugueiro (Sambucus nigra), choupo-negro (Populus nigra) e as lianas silva (Rubus ulmifolius) e hera (Hedera hibernica).

Vasculares Briófitos 0 20 40 60 80 100 E s p é c ie s p o r g ru p o s ( % ) Hidrófitos Helófitos Higrófitos Terrestres

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3.2 Tipologia ripícola

Os resultados apontam para 4 grupos coesos (Figura 9), que correspondem, de um modo geral, à tipologia regional morfo-climática - regiões Montanhosa, Litoral, Sul e Norte, com o Norte a incluir a região Alto Douro. Estes resultados foram validados estatisticamente, com a ANOSIM a apresentar um R sempre superior a 0.5 entre pares de grupos (p=0.001; stress da NMS=0.2) (Figuras 10 e 11).

Figura 9 – Dendrograma de classificação dos locais de referência.

Figura 10 – Resultado da Análise de Similaridades (ANOSIM) para os 4 grupos ripícolas. M - Montanhoso, N – Norte, L - Litoral, S– Sul; **p=0.001).

M N 0.57** N L 0.99** 0.53** L S 0.98** 0.66** 0.52** S 4 2 17 0 21 3 41 2 0 1 1* 1 7 73 0 2 1* 1 27 3 0 71 * 1 27 30 6 1* 3 46 1 0 21 * 3 4 61 0 1 1* 1 27 3 1 21 1 27 31 81 1 77 3 0 11 1 27 30 31 127 3 0 41 1 27 3 061 127 3 1 31 1 27 3 071 2 554 0 91 2 63 4 1 11 2 554 0 21 3 41 4 0 31 3 4 64 0 71 3 41 4 0 21 3 4 14 0 41 3 46 4 1 11 3 464 1 51 1 17 4 1 51 1 1 74 1 41 1 27 2 0 11 * 1 2 72 0 3 1* 1 2 72 0 2 1* 1 27 20 81 1 27 2 0 71 1 27 21 21 127 2 0 61 1 27 2 111 117 4 0 71 1 17 4 061 1 174 0 81 1 17 4 0 91 1 274 0 31 1 27 4 1 21 1 2 74 0 21 1 27 4 1 11 1 272 0 31 1 27 2 0 41 1 274 1 01 1 27 3 0 91 * 1 2 71 0 11 1 27 3 1 41 1 2 72 0 51 1 27 2 1 01 1 27 20 91 3 41 7 0 21 5 11 60 11 511 6 0 31 5 11 6 84 1* 511 8 0 21 5 11 8 071 5 118 0 81 5 11 8 0 61 5 117 0 31 5 11 8 0 51 3 417 1 01 5 11 8 0 11 5 118 0 31 2 55 6 0 71 2 5 56 0 41 2 15 6 0 21 2 5 56 1 21 2 55 5 0 2 1* 1 3 71 0 21 1 37 1 0 31 1 27 50 11 2 55 4 0 11 5 11 82 1 1* 51 18 1 1 1* 3 46 8 13 1* 34 18 2 5 1* 3 46 8 10 1* 3 417 0 41 1 77 4 0 11 17 74 2 4 1* 2 55 6 061 2 156 8 0 1* 3 46 6 1 11 2 636 1 61 2 63 6 1 51 4 4 67 1 11 4 11 7 0 7 1* 4 1 17 0 8 1* 4 46 7 1 61 4 4 67 1 51 4 46 7 0 91 3 46 41 01 3 46 4 0 91 3 46 61 81 346 6 1 71 4 46 7 071 4 46 7 2 01 4 11 7 09 1* 346 7 1 61 2 15 4 11 1* 44 67 0 2 1* 3 46 7 01 1* 3 467 0 4 1* 3 46 7 1 91 3 467 1 71 3 46 7 1 41 3 4 67 1 51 4 46 7 0 8 1* 4 4 67 1 81 4 46 7 1 91 4 4 67 1 71 4 46 7 1 31 4 46 70 81 4 46 7 1 41 2 55 41 5 1* 2 5 54 1 6 1* 1 17 4 051 3 41 4 0 61 1 27 10 2 1* 215 4 0 81 3 41 8 101 341 1 0 11 1 77 4 041 1 271 0 61 3 46 1 0 31 3 411 0 21 1 27 1 0 81 1 2 71 0 41 1 27 3 1 01 1 2 73 1 61 1 27 3 0 81 3 4 17 0 3 1* 4 21 7 0 71 * 4 21 70 8 1* 4 21 7 0 91 * 4 2 17 1 0 1* 4 21 7 0 31 4 21 70 11 3 41 7 0 31 3 41 70 9 1* 341 8 0 91 3 41 8 081 346 8 1 31 3 41 8 071 3 466 1 21 4 46 7 1 21 3 468 1 51 3 46 4 0 81 3 4 14 0 51 3 41 4 0 11 3 4 12 0 21 3 41 2 0 11 3 416 1 01 2 55 6 4 61 * 3 4 66 1 41 3 46 7 0 51 * 3 4 66 1 51 2 15 6 0 91 3 46 71 81 3 46 6 1 61 3 41 60 91 34 16 6 3 1* 2 15 4 08 1* 44 67 0 1 1* 4 46 7 101 3 467 1 11 3 46 7 1 21 3 468 1 41 3 41 6 0 61 3 4 16 0 21 3 41 6 0 51 5 116 7 0 1* 2 15 6 0 11 3 4 16 0 41 3 41 6 8 21 * 5 1 17 0 21 5 11 8 0 41 5 1 17 0 11 3 41 7 0 11 3 46 80 71 3 46 7 1 31 3 46 61 31 511 6 0 21 3 41 6 031 346 8 0 51 3 46 8 171 3 418 1 11 5 11 7 0 21* 3 416 0 11 5 11 6 6 81* 3 4 16 0 71 3 41 7 0 71 3 417 0 61 3 41 7 0 51 5 1 17 0 3 1* 4 11 7 0 61 3 4 17 0 91 3 41 7 0 81 4 1 17 0 51 4 11 7 0 41 3 41 60 81 3 4 67 0 7 1* 5 11 70 1 1* 0 20 40 60 80 100

S (Sul) Norte(N) D (Alto Douro)

M (Montanhoso)

4 Grupos

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11

Figura 11 – Resultado gráfico da NMS.

A NMS permitiu ainda explorar a influência do ano de amostragem nos resultados, dado que se incluíram nesta análise 49 locais de referência amostrados em 2005, concluindo-se que o ano de amostragem não influenciou os tratamentos (Figura 12).

Figura 12 – Resultado gráfico da NMS com notação dos locais amostrados em 2004 e em 2005.

A Figura 13 apresenta o posicionamento geográfico dos locais por grupo biológico, sobrepostos com as regiões da tipologia regional abiótica. Na tipologia regional Sul foram identificadas zonas de fronteira ou correspondentes a um Tipo de transição entre Norte/Sul e Sul/Litoral. O tipo Norte penetra a sul na grande mancha Montanhosa, valida os enclaves Norte no Sul (Serra de Monchique e Serra de S. Mamede) e apresenta locais de fronteira com o Sul.

1 1* 2 2* 3 3* 4 4* 5 5* Stress: 0,2 2004 2005 1 1* 2 2* 3 3* 4 4* 5 5* Stress: 0,2 2004 2005 Sul Litoral Norte Alto Douro Montanhoso Norte Sul Montanhoso Litoral Stress: 0,2

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12

Figura 13 - Locais do Tipo ripícola Montanhoso (em cima, mapa da esquerda), Norte (em cima, mapa da direita), Litoral (em baixo, mapa da esquerda) e Sul (em baixo, mapa da direita) sobrepostos com a

tipologia regional abiótica.

# # # # # # # # # M o r p h o c l i m a t i c _r e g i o n s . s h p R e g i ã o A l t o D o u r o R e g i ã o L i t o r a l R e g i ã o M o n t a n h o s a R e g i ã o N o r t e R e g i ã o S u l # L i t o r a l_{_}r e f_{_}0 4_{_}0 5 . s h p # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # #### # # # # # # # # # # # # # M o r p h o c l i m a t i c_{_}r e g i o n s . s h p R e g i ã o A l t o D o u r o R e g i ã o L i t o r a l R e g i ã o M o n t a n h o s a R e g i ã o N o r t e R e g i ã o S u l # S u l_{_}r e f_{_}0 4_{_}0 5 . s h p # # # # # # # ## # # # # M o r p h o c l i m a t i c _r e g i o n s . s h p R e g i ã o A l t o D o u r o R e g i ã o L i t o r a l R e g i ã o M o n t a n h o s a R e g i ã o N o r t e R e g i ã o S u l # M o n t a n h o s o_{_}r e f_{_}0 4_{_}0 5 . s h p # # # # # # # # # # # # # # ## ## # # # # # # # # # #_# # # # # # # # ## # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## _#### # # # # # # # # # # M o r p h o c l i m a t i c_{_}r e g i o n s . s h p R e g i ã o A l t o D o u r o R e g i ã o L i t o r a l R e g i ã o M o n t a n h o s a R e g i ã o N o r t e R e g i ã o S u l # N o r t e _r e f_0 4_0 5 . s h p

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13

A MDA apresenta uma boa discriminação entre grupos da tipologia ripícola (Quadro 1), com valores de classificação correcta por cross validation de 78% para o grupo Sul, 77.8% para o grupo Litoral, 87.2% para o grupo Norte e 92.3% para o grupo Montanhoso (média de 85% por cross

validation e 89% na original). As variáveis que discriminam os grupos são variáveis tipológicas e

geográficas (área da bacia de drenagem, mineralização, altitude, longitude, latitude, regime permanente, precipitação e temperatura média anual, tipo geológico, condutividade e oxidabilidade) e variáveis de habitat (substrato rochoso no canal e elementos finos nas margens). A MDA e a visualização espacial dos grupos sobrepostos às regiões morfoclimáticas permitiu a identificação de locais em zonas de fronteira e locais desviantes devido a factores abióticos particulares, como por exemplo locais de elevada condutividade incluídos em zonas com condutividade mais baixa, como é o caso dos locais “Minas de Sto. Adrião” e “Fonte Benémola”.

A divisão do dendrograma a um nível hierárquico inferior permitiu a distinção de três grupos Norte, dois grupos Litoral, um grupo montanhoso e um ou dois grupos Sul. A MDA aponta para uma boa discriminação dos grupos, com valores médios de classificação correcta por cross-validation de 78.3% (83.3% na matriz original) e 75.4% (81.8% na matriz original), respectivamente para os 7 e 8 grupos (FERREIRA et al. 2007).

A tipologia nacional foi elaborada após conjugação dos resultados dos 4 elementos biológicos, por sobreposição dos respectivos mapas obtidos pelas classificações, obtendo-se 16 Tipos. Este processo incluiu ajustamentos com base pericial, e a definição a priori de um tipo calcário no Algarve, de um tipo correspondente aos Depósitos Sedimentares do Tejo e Sado, e dos Grandes Rios do Norte, Centro e Sul. A maior percentagem de locais correctamente classificados foi obtida pelos macrófitos (média de 85%) (ALVES et al. 2006).

Quadro 1 – Resultado da Análise Discriminante (matriz original e cross validation) para os 4 grupos da tipologia ripícola. Grupos: S – Sul, L – Litoral, N – Norte, M – Montanhoso.

Grupo previsto Grupo observado S L N M Total S 44 3 3 0 50 L 1 7 1 0 9 N 10 1 119 3 133 nº M 0 0 1 12 13 S 88.0 6.0 6.0 0 100.0 L 11.1 77.8 11.1 0 100.0 N 7.5 0.8 89.5 2.3 100.0 Original % M 0 0 7.7 92.3 100.0 S 39 3 8 0 50 L 1 7 1 0 9 N 11 1 116 5 133 nº M 0 0 1 12 13 S 78.0 6.0 16.0 0 100.0 L 11.1 77.8 11.1 0 100.0 N 8.3 0.8 87.2 3.8 100.0 Cross-validation % M 0 0 7.7 92.3 100.0

(14)

14

4– CONCLUSÕES

Da análise dos resultados, resumem-se as conclusões mais importantes: - Conclusões gerais

• a flora macrofítica revelou um elevado potencial para a definição de tipologias de

referência e indiciou ser um bom elemento para determinação da qualidade ecológica de sistemas fluviais;

• há uma elevada correspondência entre a tipologia florística e a regional abiótica, o que

foi confirmado pelos gradientes ambientais, pela visualização do posicionamento geográfico dos grupos obtidos por classificação dos locais de referência e pelos resultados das análises discriminantes efectuadas, com elevada percentagem de locais correctamente classificados por grupo florístico;

•

• além de reconhecer variações naturais abióticas, como zonas de calcários, os

macrófitos permitiram identificar situações de perturbação (carga de nutrientes, condutividade elevada) e identificar zonas de transição/fronteira, que se vieram a revelar em novos tipos.

- Conclusões específicas

• permitiu a distinção de 4 Tipos regionais (Montanhoso, Norte, Litoral e Sul), com

contornos semelhantes à tipologia abiótica.

• permitiu a distinção de 8 Tipos fluviais, entre eles a região de Alto Douro (média e

grande bacia), os enclaves Norte no Sul (Serra de Monchique e S. Mamede), a bacia Sedimentar dos Rios Sado e Tejo, e um sub-tipo de transição (entre o Norte, Sul e Litoral);

• permitiu a identificação de outliers (falsas referências para uma dada região), uma vez

que as comunidades florísticas revelaram uma boa resposta aos factores ambientais.

•

• permitiu a redefinição de fronteiras da tipologia abiótica, como por exemplo a redução

da grande mancha Montanhosa e a expansão do sub-tipo da Serra de Monchique.

AGRADECIMENTOS

Ao INAG (Instituto da Água) pela disponibilização de meios para realização deste estudo e à Fundação para a Ciência e a Tecnologia pelo financiamento da bolsa de Pós-Doutoramento (SFRH/BPD/29333/2006) de Francisca C. Aguiar.

À Engª Teresa Vasconcelos, do Departamento de Protecção de Plantas e Fitoecologia do Instituto Superior de Agronomia pela colaboração na identificação das plantas vasculares no Herbário João Carvalho & Vasconcellos (LISI), à Doutora Cecília Sérgio e Drª Inês Silva do Herbário do Jardim Botânico Museu Nacional de História Natural da Universidade de Lisboa, pela colaboração na identificação da flora briofitica. Ao Luis Lopes pela ajuda no trabalho de campo e ao Eng.º Paulo Pinheiro pela colaboração na organização e compilação de dados e pela elaboração das figuras georreferenciadas.

BIBLIOGRAFIA

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(15)

15

Portugueses. 8º Congresso da Água, Sede de Sustentabilidade, 13-17 Março 2006, Figueira da Foz

(Portugal

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ALVES, M.H.; FIGUEIREDO, H., PÁDUA, J.; RAFAEL, M.T.; BERNARDO, J.M.; PINTO, P. - Directiva Quadro da Água. Aplicação do Sistema A e do Sistema B aos rios de Portugal Continental. Lisboa (Portugal), Instituto da Água, 2003.

ALVES, M.H.; BERNARDO, J.M.; CORTES, R.V.; FEIO, M.J.; FERREIRA, J.; FERREIRA, M.T.; FIGUEIREDO, H.; FORMIGO, N.; ILHÉU, M.; MORAIS, M.; PÁDUA, J.; PINTO, P.; RAFAEL, T. - Tipologias de rios em Portugal Continental no âmbito da Directiva Quadro. 8º Congresso da Água,

Sede de Sustentabilidade, 13-17 Março 2006, Figueira da Foz (Portugal), editado em CD-ROM, 2006.

CLARKE, K.R. - “Non-parametric multivariate analyses of changes in community structure.” Australian Journal of Ecology, 18, 1993, pp. 117 - 143.

FERREIRA, M.T.; AGUIAR, F.C.; RODRÍGUEZ-GONZÁLEZ, P.; ALBUQUERQUE, A. - Directiva Quadro da Água. Avaliação da Qualidade Ecológica das Águas Interiores com base no Elemento Macrófitos. Relatório Final. Contrato nº 2003/071/INAG. Lisboa (Portugal), Associação para o Desenvolvimento do Instituto Superior de Agronomia, 2007.

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