¹ Acadêmicos do curso de Engenharia Florestal da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Dois Vizinhos. Email: oiliam_stolarski@hotmail.com
² Professor Doutor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Dois Vizinhos. Email: bechara@utfpr.edu.br
AVALIAÇÃO INICIAL DE PLANTIO DE ESPÉCIES NATIVAS
PIONEIRAS PARA A RESTAURAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS NO
SUDOESTE DO PARANÁ
Oiliam Carlos Stolarski¹, Ana Suelem Sgarbi¹, Anderson Wiliam Klein¹, Mauricio Romero Gorenstein², Fernando Campanhã Bechara².
Resumo
Em virtude da intensa degradação das florestas do sudoeste do Paraná, bem como o desconhecimento acerca da silvicultura de suas espécies na região, tornou-se imprescindível o seu estudo. Foi avaliado o plantio inicial de 720 mudas de 10 espécies pioneiras nativas, verificando o seu potencial de recuperação de áreas degradadas na região sudoeste do Estado do Paraná. O plantio foi realizado em dezembro de 2010, com mudas de 30-50 cm de altura, em uma área de 0,86 ha. Foram implantadas 4 parcelas aleatorizadas de 40 x 54 m, sendo que cada parcela recebeu o plantio de 18 mudas por espécie, o que totalizou 180 mudas por parcela. Utilizou-se a técnica de plantio em linhas de preenchimento e diversidade, sob espaçamento 3 x 2 m. As espécies que apresentaram melhores índices de desenvolvimento em altura total, comprimento de copa, diâmetro a altura do solo e área de copa, foram: Solanum bullatum Vell, seguido por Trema micrantha (L.) Blume e Croton urucurana Baill. Constatou-se que estas espécies, principalmente S. bulattum, possuem um enorme potencial silvicultural, indicando assim, que estas espécies são promissoras para futuros estudos e trabalhos de restauração florestal na região.
Palavras-chave: sucessão ecológica, linhas de preenchimento e diversidade, Bacia do Rio Iguaçu.
Abstract
EARLY EVALUATION OF PIONEER NATIVE SPECIES PLANTATION FOR RESTORATION OF DEGRADED
AREAS IN PARANÁ SOUTHWESTERN.
Due to the fast degradation of forests in southwestern
Paraná, as well as ignorance about their silviculture in the region, it became essential to study
them. It was
evaluated the early plantation of 720 seedlings of 10 native pioneer species, verifying their recovery potential of degraded areas in the southwestern Parana. The planting was done in December 2010, with seedlings 30-50 cm tall, in an area of 0.86 ha. It was implanted in four randomized plots of 40 x 54 m, each plot received the planting of 18 seedlings per species, totaling 180 seedlings per plot. We used the technique of planting in fill and diversity lines, in 3 x 2 m spacing. The species showing higher rates of development in all parameters - total height, crown length, diameter at ground height and canopy area - were Solanum bullatum Vell, followed by Trema micrantha (L.) Blume and Croton urucurana Baill. It was found that these species, especially S. bulattum, have enormous silvicultural potential Hence, based on the results obtained we indicate these species for for future studies in forest restoration.Keywords: ecological succession, filling and diversity lines,
Iguazu river basin
.INTRODUÇÃO
A degradação dos ecossistemas naturais através das atividades antrópicas vem se desenvolvendo ao longo dos séculos. Diante deste contexto, a diminuição dos efeitos negativos da destruição dos ambientes naturais e a atuação em processos de restauração se torna cada vez mais importante e necessária (KAGEYAMA et al. 2003). A restauração deve imitar o mais fielmente possível, os componentes ecológicos das comunidades naturais (BECHARA, 2006). A Lei Federal N° 9.985 de junho de 2000 instituiu o Sistema Nacional de Unidade de Conservação da Natureza – SNUC. No artigo 2°, para fins previstos nesta lei, a restauração é entendida como “restituição de um ecossistema ou de uma população silvestre degradada o mais próximo possível da sua condição original” (BRASIL, 2000).
Devem refazer os ecossistemas iniciando um processo de sucessão o mais semelhante possível do original, formando uma comunidade que tenda a uma rápida estabilização e a uma elevada biodiversidade. Ainda deve ajudar a natureza a se recompor, de modo que os processos sucessionais possam ocorrer na área degradada (REIS et al. 2003). Em processos de restauração é importante atribuir alguns conceitos de fragmentação, permeabilidade da matriz, conectividade da paisagem, corredores biológicos, fluxo gênico e de organismos
(KAGEYAMA, 2003; REIS et al. 2003), avançando assim a visão de restauração, ampliando os horizontes e ações voltadas às áreas degradadas.
A restauração de áreas degradadas deve se embasar na aceleração do processo de sucessão ecológica, na qual as comunidades vegetais devem evoluir com o tempo devido às mudanças em sua composição e estrutura, tendendo a se tornarem progressivamente mais complexas, diversificadas e estáveis (ATTANASIO et al. 2006; GANDOLFI, 2007). Existem basicamente dois tipos de sucessão, a primária e a secundária. Segundo Louman et al (2001), a sucessão primária ocorre em substratos que antes nunca tiveram vegetação, como por exemplo em materiais de origem vulcânica. A sucessão secundária é o processo de auto-regeneração da floresta, posterior a uma perturbação (LOUMAN et al. 2001).
No Brasil, em geral, os silvicultores consideram a classificação clássica estabelecida por Budowski (1965) classificando as espécies em quatro estágios sucessionais: pioneiras, secundárias iniciais, secundárias tardias, climáxicas (CARPANEZZI e CARPANEZZI, 2006). As espécies pioneiras ou, de preenchimento (ATTANASIO, 2006) possuem a função de um rápido recobrimento da área, formando matrizes, o que propicia uma dinâmica de copas, fornecendo proteção ao solo, criando condições microclimáticas e um ambiente favorável para o desenvolvimento de espécies esciófitas de estágios posteriores, desfavorecendo o desenvolvimento de espécies competidoras como lianas, poáceas, entre outras (ATTANASIO et al. 2006; BOTELHO et al. 1996; CARPANEZZI e CARPANEZZI, 2006). Essas espécies possuem um rápido crescimento e copa frondente, explicando a rápida cobertura do solo. Além de possuírem um florescimento precoce, produzindo também muitas sementes em curto espaço de tempo, estas servem de atrativo para dispersores naturais, além de constituírem o próprio banco de sementes (ANTTANASIO et al., 2006).
Segundo Botelho et al. (1996), no momento da escolha e definição das espécies a serem plantadas, além do esquema de distribuição, algumas questões devem direcionar-se a quantidade e quais as espécies a serem utilizadas, quantos indivíduos de cada espécie e qual o melhor arranjo para a distribuição das mesmas (BOTELHO et al. 1996). O conhecimento da ecologia das espécies da região, como também o conhecimento de suas necessidades fisiológicas, desde o emprego de técnicas adequadas para o plantio, preparo do solo, adubação e, principalmente o manejo da floresta (BOTELHO et al. 1995) são questões relevantes e que devem ser estudadas para a posterior seleção das espécies.
Considerando todas estes aspectos e as condições edafoclimáticas da região Sudoeste do Paraná, escolheu-se para este trabalho, espécies pioneiras de preenchimento para a composição do plantio para a recuperação de uma área degradada. Sendo assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar o desenvolvimento inicial de dez espécies pioneiras nativas regionais da bacia do rio Iguaçu, como também o seu potencial de restauração de áreas degradadas nesta região.
MATERIAIS E MÉTODOS Caracterização da área
A área de estudos esta localizada no Câmpus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, município de Dois Vizinhos, região sudoeste do Paraná, entre as coordenadas geográficas 25°41’37” S e 53°06’07” W, com altitude média de 502 m. A vegetação original é classificada como Floresta Estacional Semidecidual em transição para Floresta Ombrófila Mista (GORENSTEIN et al. 2010). Conforme a classificação de Köppen, a região está sob clima Cfa (sub-tropical, sem estação seca, com temperatura média do mês mais frio menor que 18°C e temperatura média do mês mais quente maior que 22°C), com temperaturas médias anuais entre 19ºC e 20ºC (IAPAR, 2012; MAACK, 1981). Há uma frequente ocorrência de geadas (MAACK, 1981). A precipitação média anual do município é de 2.044 mm, sendo agosto e março os meses mais secos do ano e outubro o mês mais chuvoso (POSSENTI et al. 2007). O solo predominante na região é do tipo Latossolo roxo de textura argilosa (MAACK, 1981).
Espécies utilizadas para o plantio
A escolha das espécies para o plantio baseou-se em alguns critérios de seleção: ocorrência natural na região, potencial de atração de fauna, rusticidade, disponibilidade das espécies em viveiro e rápido crescimento e sombreamento.
No plantio utilizou-se 70 espécies nativas: 60 espécies de diversidade e 10 espécies de preenchimento que possuem o caráter pioneiro. Neste estudo, avaliaram-se somente as espécies de preenchimento. As espécies pioneiras utilizadas respaldaram-se na recomendação de Martins (2005), em que o mesmo cita quais as espécies são indicadas para recomposição de matas ciliares de acordo com a vegetação presente na Floresta Ombrófila Mista (FOM) e na Floresta Estacional Semidecidual (FES). Por ser uma área de transição entre as duas florestas, utilizou-se espécies recomendadas aos dois tipos de vegetação, conforme Tabela 1.
Tabela 1: Espécies indicadas para recomposição florestal de acordo com o tipo de vegetação. Table 1: Reforestation suitable species according to the type of vegetation.
Nome Popular Nome científico VIRF Nº ind.
Fumeiro-bravo Solanum bullatum Vell. FOM 72
Sangra d'água Croton urucurana Baill. FES 72
Grandiúva Trema micrantha (L.) Blume. FOM 72
Aroeira pimenteira Schinus terebinthifolius Raddi. FOM 72
Pata de vaca Bauhinia forficata Link. FOM 72
Mutambo Guazuma ulmifolia Lam. FES 72
Tapiá Alchornea triplinervia (Spreng.) Müll. Arg. FES 72
Bracatinga Mimosa scabrella Benth. FOM 72
Capixingui Croton floribundus Spreng. FOM 72
Pau jacaré Piptadenia gonoacantha (Mart.) J.F. Macbr. FOM 72
TOTAL 720
Onde: VIRF – Vegetação indicada para a recomposição florestal; N° ind. – Numero de indivíduos; FOM - Floresta Ombrófila Mista; FES – Floresta Estacional Semidecidual.
O plantio foi realizado em dezembro de 2010, com mudas de 30-50 cm de altura, em uma área de 0,86 ha. Foram implantadas 4 parcelas aleatorizadas de 40 x 54 m, em que cada parcela recebeu o plantio de 18 mudas por espécie, totalizando 180 mudas pioneiras por parcelas. Utilizou-se a técnica de plantio em linhas de preenchimento e diversidade 3 x 2 m, formando modelos de linhas alternadas, com espaçamento de 3 m entre as linhas e 2 m entre plantas na mesma linha. Esta técnica foi empregada em vários trabalhos: Attanasio et al. (2006); Ignácio et al. (2007); Nave (2005); Stolarski et al. (2012) em que as linhas de preenchimento são compostas por espécies pioneiras e secundárias iniciais, com um rápido crescimento e cobertura de área. As linhas de diversidade são compostas por espécies secundárias tardias e climácicas (ATTANASIO et al. 2006).
Coleta dos dados
Em junho de 2011 (seis meses após o plantio) realizou-se as primeiras avaliações qualitativas (mortalidade, danos causados por geada - queima de folhas) e quantitativas (altura total (h), comprimento de copa (cc), diâmetro a altura do solo (das) e a área de copa (ac)). Para a coleta dos dados a campo utilizou-se uma régua graduada em metros, um paquímetro digital fornecido em milímetros e uma trena métrica. Foram realizadas quatro medidas de diâmetro da copa (dc), tendo como a primeira medida (D1) o sentido do comprimento da parcela, a segunda medida (D2) formando um ângulo de 90º em relação à primeira medida, por fim, a terceira (D1D2) e a quarta medida (D2D1) foram feitas no sentido horário, formando um ângulo de 45º respectivamente em relação à primeira e a segunda medida, conforme a Figura 1.
Figura 1: Metodologia adotada para a medida dos diâmetros de copa. Figure 1: Methodology adopted to measure the diameters of canopy.
Para o cálculo da área de copa foi utilizada a fórmula da área circular: ac = π/4 . dc², considerando dc como a média aritmética entre quatro diâmetros. Os dados foram tabelados utilizando o programa Microsoft Office Excel 2007®.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As avaliações qualitativas e quantitativas das dez espécies pioneiras são apresentadas na Tabela 2. Nota-se que os coeficientes de variação estão em uma faixa considerável.
Tabela 2: Resultados da avaliação qualitativa e quantitativa das dez espécies. Table 2: Results of qualitative and quantitative assessment of the ten species.
% h hc cc das ac
Nome científico Mort. d. geada (m) cv(%) (m) cv(%) (m) cv(%) (mm) cv(%) (m2)
Solanum bullatum Vell. 0,0 50,0 2,10 3,8 1,24 5,6 0,84 43,2 45,9 2,6 1,29
Croton urucurana Baill. 0,0 47,2 1,86 7,0 1,28 84,4 0,58 219,2 36,5 6,1 0,78
Trema micrantha (L.) Blume. 6,9 44,4 1,37 7,3 0,75 10,7 0,61 71,1 29,4 6,7 0,97
Schinus terebinthifolius Raddi. 0,0 0,0 1,16 4,3 0,48 2,1 0,69 39,0 24,6 4,1 0,63
Bauhinia forficata Link. 0,0 36,1 1,06 3,8 0,59 8,5 0,32 72,1 18,6 4,5 0,21
Guazuma ulmifolia Lam. 2,8 43,1 1,04 1,9 0,54 5,6 0,47 58,8 21,8 5,5 0,43
Alchornea triplinervia (Spreng.) Müll. Arg. 2,8 45,8 0,64 4,7 0,29 6,9 0,34 58,0 12,4 6,3 0,08
Mimosa scabrella Benth. 18,1 2,8 0,55 7,3 0,31 16,1 0,23 90,8 7,7 8,1 0,05
Croton floribundus Spreng. 26,4 30,6 0,41 7,3 0,15 26,7 0,22 133,7 9,2 12,8 0,06
Piptadenia gonoacantha (Mart.) J.F. Macbr. 15,3 23,6 0,30 10,0 0,1 50,0 0,12 148,3 5,0 16,7 0,02 MEDIA 7,2 32,4 1,0 5,7 0,6 21,6 0,4 93,4 21,1 7,3 0,5 CV (%) 130,4 56,3 57,4 42,0 72,1 121,3 52,9 61,1 63,1 58,4 98,9
Onde: Mort (%) – Mortalidade; d. geada (%) – Danos decorrente das geadas; h (m) – Altura total; cv(%) – Coeficiente de variância; hc – altura de copa (m); cc – comprimento de copa (m); das (mm) - Diâmetro a altura do solo; ac (m²) - Área de copa.
Mortalidade
A mortalidade esteve presente em 60% das espécies estudadas (Tabela 1), onde algumas espécies representantes do estágio inicial de sucessão ecológica apresentaram níveis mais elevados de indivíduos mortos, destacando-se Croton floribundus com 26,4% seguido por Mimosa scabrella, Piptadenia gonoacantha, Trema micrantha, respectivamente com 18,1%, 15,3% e 6,9% de mortalidade. Analisando-se o total de indivíduos, a mortalidade ocorreu em 7,2% das 720 mudas plantadas. A taxa de mortalidade foi relativamente baixa se comparado aos estudos de Ebling et al.(2010), que ao avaliar a dinâmica de um remanescente de Floresta Ombrófila Mista, obtiveram taxas de mortalidades de espécies pioneiras por volta de 17,5% do total. Os autores Schorn e Galvão (2006), avaliando a dinâmica da regeneração natural de indivíduos arbóreos e arborescentes em Floresta Ombrófila Densa Submontana, nos estágios sucessionais inicial, constataram que a mortalidade foi representada principalmente pelas espécies pioneiras.
Segundo Encinas et al. (2005), eventos climáticos, topográficos, biológicos, e competição com outras espécies vegetais também são fatores que podem influenciar no desenvolvimento das espécies nativas. Os altos índices de mortalidade na área podem estar associados a equívocos na seleção de espécies, visto que algumas delas, apesar de terem distribuição regional ampla, podem não ser tão típicas do local de implantação, que trata-se de um ecótono.
Geadas
Observou-se a ocorrência de danos fisiológicos ocasionados pelas geadas em 90% das espécies, afetando 32,4% do total de 720 indivíduos. Detectou-se a presença de dois tipos de geadas: geadas de canela (MENDES et al. 2002; VIEIRA e PICULLI, 2009) e de advecção ou de vento frio (PEREIRA et al. 2002) precoces nos meses de maio a junho (STOLARSKI et al. 2012). As espécies Solanum bullatum, Croton urucurana, Alchornea triplinervia foram as mais susceptíveis, apresentando respectivamente 50%, 47,2% e 45,8% de mudas com danos decorrentes das geadas.
Schinus terebinthifolius foi a única espécie pioneira que não sofreu nenhum dano resultante das geadas. Isso demonstra a sua resistência, que se soma com a tolerância às condições edafoclimáticas, caracterizando ser uma espécie com um enorme caráter e potencial pioneiro. Outra espécie que apresentou
baixos danos advindos pela geada, foi Mimosa scabrella, o que segundo Stolarski et al. (2012), é uma espécie que apresenta resistência a geada.
Medidas de altura total
Pela análise da Figura 2 percebe-se que a espécie que mais se destacou em relação a váriavel crescimento em altura foi Solanum bullatum com média de 2,10 m, seguida pela espécie Croton urucurana com 1,86 m e posteriormente Trema micrantha com 1,37 m.
O desenvolvimento em altura de Solanum bullatum é factível, pois essa espécie é muito rústica, desenvolvendo-se na maioria das vezes em solos pobres, ácidos e com alto teor de alumínio, com pH variando entre 3,5 e 5,5 (CARVALHO, 2002), possuindo assim um enorme potencial de restauração em áreas degradadas. O bom desempenho silvicultural das espécies do gênero Solanum é citado por Carpanezzi e Carpanezzi (2006), em que os autores destacam como espécies promissoras e com um bom desempenho. Gandolfi et al. (1995), em um trabalho de levantamento florístico, enfatiza a predominância de espécies pioneiras da família Solanaceae, demonstrando assim, o desempenho silvicultural das espécies desta família.
Outra espécie que chamou a atenção foi Croton urucurana, já que o seu crescimento se assemelhou muito com o crescimento do Solanum bullatum. Alguns indivíduos destas duas espécies apresentaram um expressivo desenvolvimento, chegaram a passar de três metros de altura. Esse crescimento para um período de seis meses é muito satisfatório, pois quanto mais rápido as espécies pioneiras recobrirem e sombrearem a área, mais acelerada será a dinâmica de sucessão florestal.
Avaliando o desenvolvimento e a interação espécie-ambiente de seis espécies arbóreas nativas, Botelho et al. (1996), observaram que aos 5 meses, entre as espécies pioneiras, Trema micrantha apresentou um dos melhores desenvolvimentos em altura, com média de 0,70 m.
Figura 2: Médias de altura total (h) de dez espécies pioneiras, Dois Vizinhos, Paraná. Figure 2: Average height (h) of ten pioneer species, Dois Vizinhos, Paraná.
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 h ( m)
Medidas de comprimento de copa
Conforme a Figura 3, a espécie que obteve o maior desenvolvimento de comprimento de copa foi Solanum bullatum com 0,84 m, seguido por Schinus terebinthifolius (0,69 m) e Trema micrantha (0,61 m). Assim, estas espécies possuem um bom desenvolvimento e uma grande importância em relação à projeção e qualidade do sombreamento. Nota-se que o sombreamento estabelecido pelas espécies pioneiras favorecem o desenvolvimeno das espécies esciófitas, facilitando assim os estágios de sucessão florestal.
Figura 3: Comprimento copa (cc) de dez espécies pioneiras, Dois Vizinhos, Paraná. Figure 3: Canopy length (cl) of ten pioneer species, Dois Vizinhos, Paraná.
Medidas de diâmetro à altura do solo
Quanto a variável de diametro a altura do solo (das) apresentado na Figura 4, novamente a espécie Solanum bulattum com 45,9 mm de diâmetro, destaca-se das demais espécies em estudo, seguida por Croton urucurana com diâmetro de 36,5 mm, e Trema micrantha com 29,4 mm de diâmetro.
Observa-se que o comportamento de Croton urucurana se assemelha ao estudo realizado por Gorenstein et al. (2006) no qual a espécie em questão, com três anos de plantio também se destacou entre os maiores diâmetro de colo e maior área de copa.
Figura 4: Medidas de diâmetro a altura do solo (das) de dez espécies pioneiras, Dois Vizinhos, Paraná. Figure 4: Measurements of diameter at ground height (dgh) of ten pioneer species, Dois Vizinhos, Paraná. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 d a s ( m m)
Medidas de área de copa
Referente à medida de área de copa, novamente a espécie Solanum bulattum apresentou maiores valores com área média de 1,29 m², seguida por Trema micrantha e Croton urucurana com 0,97 m² e 0,78 m², respectivamente (Figura 5). O desenvolvimento em área de copa de Solanum bulattum coincidiu com todos os outros parametros avaliados (h, cc, das, ac).
Botelho et al.(1996), utilizando-os de duas medidas de diâmetro e transformadas pela área de elipse, citam Trema micrantha como a espécie que apresentou maior área de copa (0,65 m²),por um período inicial de cinco meses, o que se assemelha ao estudo em questão, no qual a mesma espécie atingiu aos seis meses, uma área de copa igual a 0,97 m². Os mesmos autores utilizaram para o mesmo trabalho de monitoramento outras espécies, avaliando também Croton floribundus que apresentou uma área de copa de 0,48 m², uma área relativamente maior e significativa em relação à mesma espécie estudada neste trabalho, a qual apresentou uma
área de 0,06 m². Esta discrepância no desenvolvimento do vegetal coincidiu com os altos índices de mortalidade, assim nota-se que esta espécie, juntamente com Mimosa scabrella e Piptadenia gonoacantha apresentaram dificuldades de desenvolvimento, que pode ser resultante, segundo Encinas et al. (2005), de não adaptabilidade às condições edafoclimáticas, doenças e competição entre indivíduos.
Figura 5: Medidas de área de copa (ac) de dez espécies pioneiras, Dois Vizinhos, Paraná. Figure 5: Measures of canopy area (ca) of ten pioneer species, Dois Vizinhos, Paraná.
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 a c (m 2) CONCLUSÕES
As espécies pioneiras que apresentaram os melhores índices de desenvolvimento em todos os parâmetros qualitativos e quantitativos avaliados após seis meses de plantio foram Solanum bulattum seguida por Trema micrantha e Croton urucurana, indicando com isso, serem espécies com um enorme potencial de crescimento inicial na região. Assim, com base nos resultados obtidos até o momento, percebe-se que estas espécies são promissoras para futuros estudos e trabalhos de restauraçao florestal.
O índice geral de mortalidade foi baixo, destacando-se a espécie Schinus terebinthifolius como uma planta de resistência às geadas, o que enfatiza o seu desenvolvimento e a sua rusticidade como espécie pioneira. Por se tratar de um estudo de avaliação inicial de desenvolvimento de espécies florestais, serão realizados avaliações, sendo possível com isso, monitorar de forma coerente o desenvolvimento de cada espécie estudada.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos às professoras Elisabete Vuaden e Daniela Aparecida Stevan, e aos florestais Gilmar Poser Brizola, Murilo Lacerda Barddal e Claudemir Dantas da Silva, pelas contribuições. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq – Brasil e Companhia Paranaense de Energia (COPEL-GET) pelo apoio financeiro.
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