ASPECTOS ECOLÓGICOS DA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA
ALTOMONTANA DO PARQUE ESTADUAL DA SERRA DO PAPAGAIO (MINAS GERAIS, BRASIL) APÓS UM INCÊNDIO FLORESTAL
Nilson Menezes Almeida; Lucas Deziderio Santana; José Hugo Campos Ribeiro; Monize Altomare de Paula; Pedro Lima; Fabrício Alvim Carvalho
(Universidade Federal de Juiz de Fora, Rua José Lourenço Kelmer, s/n - Martelos, Juiz de Fora - MG, 36036-330, Email: lucasdeziderio@hotmail.com)
RESUMO
A Floresta Ombrófila Mista é um dos ecossistemas florestais mais ameaçados do país. Estima-se que apenas cerca de 3% da cobertura original da formação tenham restado. O objetivo do trabalho foi avaliar a composição, estrutura e diversidade da comunidade arbórea da Floresta Ombrófila Mista Altomontana do Parque Estadual Serra do Papagaio – Minas Gerais, após a ocorrência de um incêndio no fragmento florestal. Foram alocadas 25 parcelas de 20x10m, totalizando 0,5 ha de área amostral. Foram amostrados todos os indivíduos arbóreos vivos com DAP ≥ 4,8 cm (diâmetro a altura do peito a 1,3 m de altura do solo) e medidos quanto ao DAP e altura. A amostragem contabilizou 808 indivíduos vivos (1616 ind.ha-1), distribuídos em 20 famílias, 26 gêneros e 39 espécies. A maioria dos VIs estão concentrados em três espécies: Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., (24,13%) Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (19,64%) e Myrceugenia alpigena (DC.) Landrum (16,92%). O valor do índice de Shannon (H’) foi de H’= 2,34 nats.ind-1. A estrutura da comunidade apresentou o
padrão “j-reverso”, já as espécies A. angustifolia e P. lambertii não apresentaram esse padrão. A área estudada apresenta uma área basal total relativamente elevada, representada principalmente pelos indivíduos de P. lambertii e A. angustigolia.
Palavras-chave: Fitossociologia, Floresta Atlântica, Floresta com Araucária, Serra da Mantiqueira, Unidade de
Conservação.
INTRODUÇÃO
A fragmentação das florestas tropicais no Brasil é uma das maiores ameaças atuais a biodiversidade (Tabarelli et al. 2005) e com a acelerada expansão antrópica as pressões sobre estas áreas tem se intensificado. O atual cenário encontrado é composto por fragmentos de remanescentes florestais, sendo que estes remanescentes de vegetação nativa, que se encontram nos diversos estágios de sucessão, estão fortemente suscetíveis a ocorrência de incêndio (Rosot et al. 2007).
As respostas das plantas aos incêndios florestais variam conforme a intensidade, a frequência e a duração do fogo e também com a formação vegetacional atingida (Silva et al. 2005). Dentre os maiores impactos causados pelos incêndios nas florestas podem ser incluídas a ação sobre a fauna, a emissão de gases e a desestruturação dos solos (Barbosa & Fearnside 2000). Na vegetação florestal, as consequências dos incêndios podem ser notadas na alteração da estrutura, composição e diversidade de uma comunidade (Cochrane 2003).
A Floresta Ombrófila Mista (FOM) é um dos ecossistemas florestais mais ameaçados do país e estima-se que apenas cerca de 3% da cobertura original da formação tenham restado, incluindo áreas exploradas e em regeneração (Bauermann & Behling 2009). A FOM é caracterizada principalmente pela presença de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e
Podocarpus lambertii Klotzsch ex End.. A A. angustifolia é uma espécie ameaçada de
extinção, em virtude da grande utilização comercial da sua madeira.
No entanto, além da araucária, a FOM resguarda uma riqueza de espécies elevada (IBGE 2012; Santiago 2014; Vibrans et al. 2013) e o termo Ombrófila Mista remete-se, justamente, às características e à origem deste ambiente. O termo “Ombrófila” caracteriza o ambiente úmido que esta fitofisionomia precisa para se estabelecer e “Mista” diz respeito à origem dos gêneros que ocorrem neste ambiente, isto é, uma parte dos gêneros tem origem temperada (austral-antártica-andina), como por exemplo, Araucaria e Drymis e outra parte tem origem tropical (afro-brasileira), como o Podocarpus e a maioria das latifoliadas. Desta forma tem uma floresta geologicamente mista (IBGE 2012; Santiago 2014; Vibrans et al. 2013).
A distribuição da FOM tem seu limite sul no norte do estado do Rio Grande do Sul, a oeste ultrapassa o Rio Paraná alcançando a província de Missiones na Argentina e algumas
porções no Paraguai (IBGE 2012; Kersten et al. 2015). Contudo, seu limite extremo ao norte é controverso, alguns autores atribuem este limite as serras próximas aos 20º S, no entanto, esta fitofisionomia já não é mais vista na região, apenas alguns indivíduos isolados de
Araucaria angustifolia são encontrados no Parque Nacional da Serra do Caparaó. Com isso, o
remanescente mais ao norte da FOM conhecido está no Parque Estadual da Serra do Papagaio, com uma área de cerca de 50 ha, ocupando principalmente os fundos de vale (IEF 2009; Kersten et al. 2015).
Vale destacar que apesar dos avanços científicos dos últimos anos, estudos de flora ao longo de toda a extensão da FOM ainda são escassos, principalmente os estudos quantitativos (Kersten et al. 2015; Vibrans et al. 2013). Em uma compilação de dados, Kersten et al. (2015) verificaram que até o ano de 2013, apenas 75 artigos quantitativos sobre a vegetação da FOM haviam sido publicados em periódicos científicos, sendo que a grande maioria concentra-se no estado do Paraná (46). Nos estados de Minas Gerais e Rio de Janeiro ainda não há trabalhos desta natureza. Com relação ao PESP, esta carência de estudos não é diferente, e os poucos trabalhos que podem ser citados são: a Avaliação Ecológica Rápida (AER) desenvolvida como parte da proposta de Plano de Manejo do PESP (Silva et al. 2008), a flora da família Gesneriaceae (Pereira et al. 2013), o levantamento florístico (excetuando epífitas) desenvolvido por Santiago (2014) e o estudo de diversidade e estrutura de epífitas vasculares sobre Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. desenvolvido por Furtado & Menini Neto (2015).
O objetivo do trabalho foi avaliar a composição, estrutura e diversidade da comunidade arbórea da Floresta Ombrófila Mista Altomontana do Parque Estadual Serra do Papagaio – Minas Gerais, Brasil, após ter ocorrido um incêndio no fragmento florestal.
MATERIAL E MÉTODOS Área de estudo
O estudo foi realizado no Parque Estadual da Serra do Papagaio (PESP) (Figura 1), localizado no Complexo da Mantiqueira ao Sul do estado de Minas Gerais, sendo contíguo ao Parque Nacional do Itatiaia. Situa-se a 485 km de São Paulo, 348 km do Rio de Janeiro e 413 km de Belo Horizonte (IEF 2009; Silva et al. 2008). A área, antes desprotegida, foi transformada em Estação Ecológica do Papagaio em 1990, pela FEAM. Em 1998, recebe o
status de Parque Estadual pelo Instituto Estadual de Florestas (IEF). O Parque interliga-se
geograficamente com a porção norte do Parque Nacional do Itatiaia e Le Saout et al. (2013) comenta que a Área de Proteção Ambiental (APA) da Serra da Mantiqueira, juntamente com o Parque Nacional do Itatiaia estão entre os dez lugares mais importantes do planeta, devido a sua diversidade e por abrigar um grande número de espécies ameaçadas de extinção.
O Parque abrange uma área de 22.917 hectares dos municípios de Aiuruoca, Alagoa, Baependi, Itamonte e Pouso Alto, abrigando desta forma um importante remanescente de Mata Atlântica do Estado (IEF 2014). Sua vegetação é composta principalmente por campos de altitude, brejos, Floresta Ombrófila Densa Altomontana (FOD) e Floresta Ombrófila Mista Altomontana (FOMA) (Silva et al. 2008), sendo esta última objeto do presente trabalho.
O clima na região é do tipo Cwb, segundo a classificação de Kottek et al. (2006) (tropical de altitude). As médias anuais de precipitação e temperatura situam-se próximas a 1.568 mm e 20,6°C, respectivamente, valores estes registrados para a cidade de Baependi (PMB 2014), a cerca de 30 km da área de estudo e apresenta altitudes entre 1.200 m e 2.360 m. A FOMA ocorre predominantemente sobre cambissolos húmicos e hísticos, em altitudes entre 1.600 e 1.700 m.s.m. (Silva et al. 2008).
O estudo foi realizado em um trecho contínuo de Floresta Ombrófila Mista Altomontana, com aproximadamente 3 km de extensão e em alguns pontos com 100 m de largura, localizada na região do vale do Rio Santo Agostinho (entre as coordenadas
geográficas 22°09’00’’ S/ 44°43’57’’ O e 22°07’49’’ S/ 44°43’12’’ O). No ano de 2011 o fragmento florestal foi atingido por um incêndio antrópico que começou nos campos de altitude, próximos a antiga Fazenda Santa Rita e que acabou atingindo diversos pontos ao longo da FOM.
Figura 1: Localização do Parque Estadual da Serra do Papagaio (MG), com delimitação dos
municípios que o parque engloba. Fonte: adaptado de imagem obtida em
http://www.profundacaomantiqueira.org/index-2.html# e
http://www.serradopapagaio.org.br/pesp.asp
Amostragem e coleta de dados
A coleta dos dados foi realizada de março a junho de 2015. Para amostragem da vegetação foi levantado todos os pontos que haviam sido atingidos pelo incêndio, após o levantamento 25 parcelas de 20 x 10 m foram alocadas, totalizando 0,5 ha de área amostral. Todas as parcelas foram alocadas sempre paralelas ao curso d’água. As parcelas foram delimitadas de forma permanente, georreferenciadas com a utilização de um aparelho GPS, permitindo, desta forma, acompanhar a dinâmica da vegetação.
Todos os indivíduos arbustivo-arbóreos vivos com DAP ≥ 4,8 cm (diâmetro a altura do peito a 1,3 m de altura do solo) foram medidos quanto ao DAP e altura. Todos os indivíduos foram marcados com plaquinhas de alumínio e identificados, quando possível, até o nível de espécie. Para os indivíduos perfilhados, foi medido o DAP de cada perfilho separadamente, isto é, cada perfilho foi considerado como sendo um indivíduo. Os indivíduos mortos ainda em pé dentro das parcelas com DAP ≥ 4,8 cm também foram medidos, no entanto, não foram identificados.
O material botânico coletado, fértil ou vegetativo, foi identificado utilizando-se a coleção do herbário da UFJF (CESJ) para comparação. O material fértil foi depositado no herbário CESJ, e o material vegetativo foi depositado na coleção dendrológica do Laboratório de Ecologia Vegetal da UFJF. A classificação das famílias de angiospermas seguiu a proposta da APG III (Chase & Reveal 2009), enquanto as pteridófitas estão de acordo com o sistema de classificação de Smith et al. (2006). A sinonímia e a grafia das espécies foi checada segundo a Lista da Flora do Brasil 2020 (BFG 2015).
Análise dos dados
Os parâmetros fitossociológicos foram calculados através do software Microsoft Office Excel 2013® e analisados segundo Kent & Coker (1992), obtendo-se os seguintes parâmetros, definidos por Felfili & Resende (2003): frequência absoluta (FA), frequência relativa (FR), densidade absoluta (DA), densidade relativa (DR), área basal (AB), dominância relativa (DoR) e Valor de Importância (VI).
Histogramas de distribuição de diâmetro, com intervalos fixos de 5 cm, foram elaborados para os indivíduos vivos e mortos em pé, para as principais espécies em VI e para a comunidade. Os intervalos fixos de 5 cm foram utilizados conforme o padrão seguido pelo grupo de estudo do Laboratório de Ecologia Vegetal da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). Os gráficos foram elaborados com o programa SigmaPlot 11.0.
A diversidade de espécies foi analisada através do índice de diversidade de Shannon (H’), que considera a transformação logarítmica (ln) da densidade, sendo mais influenciado pelas espécies “raras” na amostra. O índice de equabilidade de Pielou (J), baseado em H’, foi utilizado para estimativa da uniformidade da comunidade, como forma de aferir o quão próximo à diversidade H’ obtida estaria da diversidade H’ hipotética máxima (Magurran 2004). As análises foram feitas no programa PAST 3.10 (Hammer et al. 2001).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foram amostrados 808 indivíduos vivos (equivalente a 1.616 ind.ha-1), distribuídos em 20 famílias, 26 gêneros e 39 espécies (Tabela 1). Destas espécies, duas foram identificadas até o nível de família e quatro foram identificadas até o nível de gênero.
Em relação à densidade, as famílias com maior número de indivíduos foram, respectivamente Myrtaceae (299 ind.), Podocarpaceae (177 ind.) e Araucariaceae (87 ind.), representando juntas cerca de 69,67% do total. Myrtaceae é uma família que normalmente destaca-se como uma das principais nesta fitofisionomia (Klauberg et al. 2010; Pscheidt et al. 2015; Silva et al. 2012), já Araucariaceae e Podocarpacaeae são famílias que representam esta formação florestal (IBGE, 2012).
A tabela 1 apresenta a estrutura fitossociológica do fragmento estudando, em que se observa índices de VI concentrados principalmente em três espécies: Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., (24,13%) Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (19,64%) e
Myrceugenia alpigena (DC.) Landrum (16,92%), somando juntas mais de 50% do VI total.
Os indivíduos de P. lambertii e A. angustifolia possuem grande área basal, somando cerca de 79,68% da área basal total. As espécies P. lambertii e A. angustifólia são espécies típicas da FOM (IBGE 2012) e Myrceugenia alpigena é uma espécie de ampla distribuição, ocorrendo em todos os estados das regiões Sul e Sudeste (Sobral et al. 2012).
O valor do índice de Shannon (H’) foi de H’ = 2,34 nats.ind-1. Este valor está abaixo do padrão encontrado para Floresta Ombrófila Mista (Higuchi et al. 2012; Klauberg et al. 2010; Rondon-Neto et al. 2002a 2002b; Silva et al. 2012; Sonego et al. 2007), mesmo quando comparado apenas com trabalhos realizados em FOM Altomontana (Cordeiro & Rodrigues 2007; Higuchi et al. 2013; Lima et al. 2012; Martins et al. 2012; Souza et al. 2012). Esse valor abaixo do padrão indica que a ocorrência do incêndio foi capaz de diminuir a diversidade local. Com relação aos resultados da equabilidade de Pielou (J’) o valor encontrado foi de J’ = 0,64, o que demonstra uma comunidade com forte dominância ecológica, ou seja, não há uma uniformidade na proporção dos indivíduos entre as populações, onde algumas espécies, devido à baixa densidade das demais, concentram um grande número de seus indivíduos.
A estrutura da comunidade apresentou-se com o padrão “j-reverso”, típico de florestas heterogêneas (Harper 1990), em que a maioria dos indivíduos concentram-se nas menores classes de diâmetro (Figura 2-A). O mesmo padrão foi observado na estrutura populacional da
espécie M. alpigena (Figura 2-D). No entanto, para as espécies Podocarpus lambertii e
Araucaria angustifolia este padrão não foi observado (Figura 2-B, C). Contudo, Schaaf et al.
(2006) comentam que uma pequena quantidade de indivíduos nas menores classes de diâmetro nem sempre é um alerta para degradação populacional, pois a espécie pode apresentar poucos indivíduos jovens, no entanto, se forem fortes competidoras tendem a não sair da comunidade. O monitoramento das parcelas permanentes neste estudo será de suma importância para acompanhar a dinâmica da vegetação em longa duração, e futuras análises relacionando diretamente as variáveis ambientais das parcelas com os dados da vegetação serão importantes para avaliar os principais fatores que governam a distribuição destas populações.
Tabela 1: Parâmetros fitossociológicos das espécies arbóreas amostradas na área estudada da
Floresta Ombrófila Mista Altomontana do Parque Estadual da Serra do Papagaio-MG, Brasil. Espécies ordenadas segundo o VI. Siglas - DA: densidade absoluta; AB: área basal (m²); FA: frequência absoluta; DR: densidade relativa; DoR: dominância relativa; FR: frequência relativa; VI: valor de importância (%).
Espécie Família DA AB FA DR DoR FR VI (%)
Podocarpus lambertii Klotzsch ex
Endl. Podocarpaceae 177 8,04 23 21,9 40,1 10,4 24,12
Araucaria angustifolia (Bertol.)
Kuntze Araucariaceae 87 7,39 25 10,8 36,9 11,3 19,63
Myrceugenia alpigena (DC.)
Landrum Myrtaceae 239 2,17 23 29,6 10,8 10,3 16,92
Ocotea pulchella (Nees & Mart.) Mez Lauraceae 91 0,48 18 11,3 2,4 8,1 7,25
Piptocarpha regnellii (Sch.Bip.)
Cabrera Asteraceae 31 0,69 14 3,8 3,4 6,3 4,53
Prunus myrtifolia (L.) Urb. Rosaceae 19 0,11 12 2,3 0,6 5,4 2,77
Myrsine umbellata Mart. Primulaceae 23 0,14 10 2,8 0,7 4,5 2,69
Moquiniastrum polymorphum (Less.)
G. Sancho Asteraceae 13 0,17 9 1,61 0,8 4,1 2,16
Myrcia pulchra (O.Berg) Kiaersk. Myrtaceae 12 0,05 8 1,5 0,3 3,6 1,78
Myrtaceae sp1 Myrtaceae 12 0,08 7 1,5 0,4 3,1 1,68
Demais 29 espécies 104 0,72 73 12,8 3,6 32,8 16,44
Foram amostrados 302 indivíduos mortos e eles também apresentaram um padrão de distribuição do tipo “J” reverso nas classes diamétricas (Figura 3), isto é, a maioria dos indivíduos mortos são representados por indivíduos jovens (DAP < 9,8 cm) (27,2 %). As árvores mais jovens (DAP < 10cm) são mais vulneráveis aos incêndios quando comparadas com as árvores maiores em diâmetro que, em geral, são mais resistentes ao contato com o fogo (Hoffmann & Solbrig 2003; Ribeiro et al. 2012a; Silva et al. 2005; Slik et al. 2008; Taft 2003; Woods 1989). Medeiros (2002) verificou que mesmo as árvores que não atingem alturas elevadas podem sobreviver aos incêndios caso o diâmetro do caule lhe confira maior proteção. Isto ocorre porque os indivíduos menores possuem cascas menos espessas e por isso são mais susceptíveis às altas temperaturas decorrentes do fogo (Miranda et al. 1993; Pinard & Huffman 1997).
Apesar dos incêndios florestais terem impactado negativamente sobre a diversidade da área, sua área basal total de 20,04 m² (40,08 m².ha-1) quando comparada com resultados
obtidos em outros estudos em Floresta Ombrófila Mista (Tabela 2) ainda pode ser considerada alta, mostrando uma comunidade com grande acúmulo de biomassa.
Figura 2: Distribuição dos indivíduos arbóreos vivos da comunidade (A) e das três espécies
com maior Valor de Importância (B- Podocarpus lambertii; C- Araucaria angustifolia; D-
Myrceugenia alpigena) por classe de diâmetro (cm) da Floresta Ombrófila Mista
Altomontana do Parque Estadual da Serra do Papagaio, Minas Gerais - Brasil.
Figura 3: Distribuição dos indivíduos arbóreos mortos em pé da Floresta Ombrófila Mista
Aluvial Altomontana do Parque Estadual da Serra do Papagaio, por classes de diâmetro (cm).
A
B
Tabela 2: Levantamento dos trabalhos realizados em fragmentos de Floresta Ombrófila Mista
no Brasil com seus respectivos valores de área basal, número de indivíduos, critério de inclusão, estado e altitude. Tabela ordenada em forma decrescente segundo o valor de área basal. Siglas: AB = área basal; DA = densidade absoluta; DAP = limite de inclusão de diâmetro a altura do peito; Alt. = altitude.
Estudos Estado AB (m².ha-1) Número de Indivíduos (Nº Ind.ha-1) DAP (cm) Alt (m.s.m) Sonego et al. (2007) RS 79,05 1444 ≥ 5,0 923 Cordeiro e Rodrigues (2007) PR 65,78 1397 ≥ 4,8 1070 Presente estudo MG 40,08 1616 ≥ 4,8 1700 Salami et al. (2014) SC 39,17 1882 ≥ 5,0 990 Silva et al. (2012) SC 35,54 1783 ≥ 5,0 916 Higuchi et al. (2013) SC 34,80 1395 ≥ 5,0 1399 Klauberg et al. (2010) SC 34,20 1150 ≥ 5,0 1020
Pscheidt et al. (2015) (Borda) SC 34,06 1482 ≥ 5,0 1080
Lima et al. (2012) PR 29,82 1728 ≥ 4,8 1083
Seger et al. (2005) PR 26,61 2460 ≥ 4,8 900
Santos e Ivanauskas (2010) SP 8,55 1429 ≥ 4,8 680
CONCLUSÃO
A área estudada apresentou uma elevada área basal total quando comparada com outros estudos realizados na mesma fitofisionomia. No entanto, a comunidade apresentou uma forte dominância ecológica, com VI concentrado principalmente nas espécies P.
lambertii, A. angustifolia e M. alpigena. O valor da diversidade de Shannon (H') ficou abaixo
dos padrões encontrados neste tipo de formação florestal. Mais estudos são necessários para entendimento da dinâmica em áreas de FOM, principalmente em áreas impactadas por incêndios florestais.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos aos colegas do herbário CESJ e do Laboratório de Ecologia Vegetal (Departamento de Botânica/UFJF) pela ajuda na identificação e nos trabalhos de campo; aos taxonomistas Kelly Antunes, Miltom Groppo Jr e Vinícius A. O. Dittrich, pela identificação das Myrtaceae, Aquifoliaceae e Samambaias, respectivamente; ao IEF/MG e aos funcionários do PESP por toda a logística; ao CNPq (Processo: 454008/2014-7) e a FAPEMIG (Processo: APQ 2165/14) pelo apoio financeiro.
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