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Impactos da invasao de Prosopis juliflora (sw.) DC. (Fabaceae) sobre o estrato arbustivo-arboreo em areas de Caatinga no Estado da Paraiba, Brasil.

Impact of the invasion of Prosopis juliflora (Sw.) DC. (Fabaceae) in areas of Caatinga in the state of Paraiba, Brazil.

Introducao

A invasao biologica constitui uma das principais causas de perda de biodiversidade no planeta atualmente. Os impactos deste processo tendem a se agravar, diferentemente do que acontece com a maioria dos problemas ambientais que se atenuam com o passar do tempo.

Dentre as especies introduzidas, com o intuito de se resolver problemas do semi-arido nordestino, encontra-se a algaroba--Prosopis juliflora (Sw.) DC. Segundo Gomes (1961), a introducao de P. juliflora no Brasil ocorreu em 1942, em Serra Talhada, Estado de Pernambuco, com sementes provenientes do Peru. Com base nesses dois autores, dessa introducao inicial resultaram apenas quatro arvores, que constituiram a base de quase todas as populacoes atualmente existentes na regiao. Sua expansao para os demais Estados nordestinos ocorreu tanto por meio de plantios comerciais quanto pela regeneracao natural, uma vez que a dispersao das sementes e feita principalmente por animais de pastoreio. Estima-se que atualmente as areas invadidas pela algaroba no Nordeste ja se aproximam de um milhao de hectares.

Os conhecimentos ate entao difundidos no Nordeste brasileiro sobre a algaroba sao de que esta especie constitui uma cultura arborea de multiplas utilidades. O estimulo a expansao de seu cultivo se deu principalmente respaldado por seu potencial forrageiro e como fonte de estacas e lenha para os produtores rurais. Estudos dos impactos desta especie sobre os ecossistemas locais sao recentes e estao apenas comecando (ANDRADE et al., 2008; 2009; PEGADO et al., 2006). Sabe-se, porem, que algumas especies do genero Prosopis ja foram descritas como extremamente agressivas, outras sao efetivamente invasoras (NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES, 1980). Segundo Pasiecznik et al. (2001), quase todas as especies de Prosopis podem sobreviver em areas com baixa pluviosidade e periodos secos muito prolongados, o que facilita seu estabelecimento e sua disseminacao em regioes semi-aridas.

O presente estudo teve como objetivos estudar os impactos da invasao de P. juliflora sobre a fitodiversidade e a estrutura do estrato arbustivoarboreo em areas de Caatinga, no Estado da Paraiba, bem como orientar acoes conservacionistas voltadas para o controle da especie invasora, subsidiando a busca de solucoes para este grave problema socioambiental, que ja ameaca o bioma caatinga.

Material e metodos

Para se avaliar os impactos causados por P. juliflora sobre a vegetacao arbustivo-arborea autoctone da caatinga, foram amostrados ambientes invadidos pela especie (Ambientes I e III) e remanescentes adjacentes de caatinga que pudessem expressar a diversidade floristica da vegetacao regional nao-invadida (Ambientes II e IV). Desta forma, foram inventariados quatro fragmentos com area estimada em torno de 30 ha cada um, sendo os Ambientes I e III situados no municipio de Cuite, Estado da Paraiba e os Ambientes II e IV no municipio de Barra de Santa Rosa, Estado da Paraiba.

Com base no historico de manejo, os ambientes invadidos foram explorados com pecuaria e culturas anuais por diversos anos e abandonados ha cerca de duas decadas, quando a especie invasora comecou a se estabelecer. Nos remanescentes de caatinga naoinvadidos, a unica forma de exploracao identificada foi a retirada seletiva de estacas e lenha.

O clima predominante na regiao e quente e seco Bswh', de acordo com a classificacao de Koppen, com temperatura entre 17 e 28[grados]C e com precipitacao pluviometrica anual menor que 800 mm (PARAIBA, 2000). As caracteristicas climaticas desta area geografica se devem a localizacao a sotavento do Planalto da Borborema, o que implica barreira fisica aos ventos alisios de sudeste e as massas de ar da Zona de Convergencia Intertropical--ZCIT, provocando, com isto, a semi-aridez registrada (AB'SABER, 1974; NIMER, 1972).

No levantamento floristico-estrutural foi utilizado o metodo de parcelas (BROWN-BLANQUET, 1950). As unidades amostrais foram plotadas aleatoriamente, com um total de dez parcelas de 8 x 50 m, perfazendo 4.000 [m.sup.2] de area amostral por ambiente. No interior dessas parcelas foram amostrados todos os individuos arbustivos e arboreos, com altura igual ou superior a 20 cm. Esses individuos foram distribuidos a posteriori nas categorias de regenerantes e adultos, sendo considerados regenerantes aqueles com diametro em nivel do solo--DNS < 3 cm e, adultos, aqueles com DNS maior ou igual ao referido valor (RODAL et al., 1992).

Os parametros estruturais calculados foram: Densidade, Frequencia, Classes de Tamanho e Regeneracao Natural para os regenerantes; Densidade, Frequencia, Dominancia e Valor de Importancia, para os adultos (FINOL, 1971; KENT; COKER, 1999; LAMPRECHT, 1964; MATEUCCI; COLMA, 1982; MULLER-DOMBOIS; ELLEMBERG, 1974; WHITTAKER, 1984). Para ambas as comunidades inventariadas, foram calculados os indices de diversidade de Shannon-Wiener (H') (SHANNON; WEAVER, 1949) e de impacto ambiental de exoticas (IIAE), por meio do coeficiente do impacto ambiental (rEASER et al., 2007).

A classificacao dos taxons se deu pelo sistema APG II (2003) e o nome dos autores dos taxons foram baseados em Brummitt e Powell (1992). Os dados foram processados, utilizando-se o Software Mata Nativa 2[c] (CIENTEC, 2002) e MVSP 3.1[c] (MVSP/PLUS, 1998).

Resultados e discussao

No total foram amostradas 19 familias, 35 generos e 39 especies (Tabela 1). A distribuicao taxonomica (Tabela 2) demonstrou diminuicao dos regenerantes da ordem de 70% nos ambientes invadidos. O numero de familias e de generos sofreu reducao em torno de 79% e o numero de especies diminuiu em cerca de 80% nas comunidades invadidas (Ambientes I e III). Para os adultos, o decrescimo foi de 84,2 e 82,4% no numero de familias, 90 e 83,3% no numero de generos e 90,9 e 85%, no numero de especies nos Ambientes I e III, respectivamente, em relacao aqueles sem a presenca da invasora.

Ao se comparar esses resultados com trabalhos desenvolvidos em ecossistemas naturais da Caatinga (AMORIM et al., 2005; ANDRADE et al., 2005; ARAUJO et al., 1995; FABRICANTE; ANDRADE, 2007a e 2007b; FERRAZ et al., 1998; FIGUEIREDO, 1987; LEMOS; RODAL, 2002; NASCIMENTO et al., 2003; OLIVEIRA et al., 1997; PEREIRA et al., 2001 e 2002; RODAL; NASCIMENTO, 2002; TAVARES et al., 1975) observou-se que os numeros de familias, generos e especies sao ate 90% maiores do que aqueles constatados nas areas invadidas amostradas neste estudo. Estes resultados evidenciam os impactos da especie invasora sobre as autoctones, pois as comunidades se mostraram extremamente pobres no que se refere ao numero de taxons, quando comparadas com outras comunidades sem a ocorrencia de P. juliflora. A reducao da riqueza de especies, como decorrencia do processo de invasao biologica em areas de Caatinga, tambem foi constatada por Pegado et al. (2006) e Andrade et al. (2008 e 2009), inclusive sendo semelhante a composicao especifica remanescente entre as areas.

Destaca-se a existencia de uma unica especie comum a todos os ambientes: Jatropha mollissima. Sua capacidade de se dispersar e se estabelecer em ambientes altamente modificados tambem foi observada por outros autores em diferentes tipologias do bioma em questao (ALCOFORADO-FILHO et al., 2003; ANDRADE et al., 2005; DRUMOND et al., 2002; FABRICANTE; ANDRADE, 2007b) e em outras areas invadidas por P. juliflora (ANDRADE et al., 2008, 2009; PEGADO et al., 2006).

Os efeitos da invasao de P. juliflora se apresentam; ainda mais evidentes quando se analisa a estrutura das comunidades. No estrato regenerante, a especie exotica foi responsavel por 93,9 e 99,6% da densidade, por 66,7 e 71,4% da frequencia e por 94,8 e 96,8% da classe de altura da regeneracao natural dos Ambientes I e III, respectivamente. Tais resultados geraram elevado valor de regeneracao natural para a especie invasora, a qual representou 85,1% do indice no Ambiente I e 95,3% no Ambiente III. No estrato adulto, P. juliflora detiveram 98 e 99,6% da densidade; 83,3 e 83,2% da frequencia e 96,4 e 95,9% da dominancia dos ambientes I e III, respectivamente. Em decorrencia disto, o taxon foi responsavel por 92,5% do valor de importancia do Ambiente I e por 92,9% do Ambiente III (Figura 1). Segundo Parker et al. (1999), a diminuicao na importancia das especies nativas nos remanescentes e um dos principais reflexos dos processos de invasao biologica.

[FIGURA 1 OMITIR]

Quando comparados os atributos estruturais das comunidades invadidas por P. juliflora com o de todas as especies nos Ambientes nao-invadidos (Figura 2), observam-se poucas diferencas entre eles, demonstrando-se que as populacoes invasoras se desenvolvem com caracteristicas estruturais semelhantes as das comunidades nativas, substituindo-as, desta forma, em todos os seus atributos.

[FIGURA 2 OMITIR]

A diversidade floristica, medida pelo indice H', foi menor nos ambientes invadidos por P. juliflora (Tabela 3). Estes valores tambem foram muito inferiores aqueles obtidos em estudos realizados em dominio de Caatinga, a exemplo de Araujo et al. (1995), Ferraz et al. (1998), Rodal et al. (1998), Pereira et al. (2002), Lemos e Rodal (2002), Alcoforado-Filho et al. (2003), Farias e Castro (2004), Amorim et al. (2005) e Fabricante e Andrade (2007a; 2007b), o que ressalta a baixa equabilidade da comunidade em consequencia da alta abundancia de individuos da especie invasora.

Os valores do IIAE foram -0,70 e -0,91 para os regenerantes; -0,85 e -0,86, para os adultos e -0,76 e -0,88 para ambas as categorias, nos ambientes I e III, respectivamente (Tabela 3). Ja para os ambientes II e IV, todos os valores foram iguais a 1. Estes resultados evidenciam novamente que os ambientes invadidos encontram-se sob forte pressao da especie exotica, pois, segundo Reaser et al. (2007), este indice varia de -1 a 1, e -1 indica que a area nao possui plantas nativas e 1 que a area nao possui plantas exoticas. Valores abaixo de 0,8 ja representam serios problemas ambientais para as comunidades autoctones.

Nao obstante, a inquestionavel adaptacao de P. juliflora a regiao semi-arida do Nordeste brasileiro, fica evidente que seu sucesso na colonizacao de areas de Caatinga esta ligado a condicoes promovidas pelo antropismo (Figura 3). O historico de uso dos sitios, deste e de outros locais invadidos (ANDRADE et al., 2008; 2009; PEGADO et al., 2006) evidenciam que nichos modificados sao condicoes primordiais para a dominancia de P. juliflora. Apos seu estabelecimento, a especie interfere na resiliencia dos ecossistemas e, com isso, tende a ganhar cada vez mais importancia nas areas invadidas. Assim, acoes mitigadoras, tais como a preservacao e a recomposicao de areas vulneraveis a invasao da exotica, constituem boas estrategias para se minimizar o problema, uma vez que, estabelecida a invasao, os metodos de controle sao onerosos, nem sempre eficientes, quando nao-inviaveis, principalmente se considerando a grande extensao da regiao afetada.

[FIGURA 3 OMITIR]

Conclusao

Os resultados obtidos permitem afirmar que: (i) a especie Prosopis juliflora afeta de forma incisiva a composicao, a estrutura e a diversidade autoctone da Caatinga, tanto do estrato adulto, quanto dos regenerantes; (ii) a extincao local das especies nativas nas areas invadidas se da de maneira intensa, tornando essas comunidades empobrecidas, quando comparadas com as areas de Caatinga nao-atingidas pelo processo de contaminacao biologica analisado; (iii) a grande abundancia de individuos de P. juliflora e a inexpressiva presenca de especies nativas demonstram a alta capacidade de dispersao e de exclusao do taxon invasor; (iv) os dados levantados revelam que o processo de invasao em curso efetivamente prejudica as comunidades afetadas, o que impoe a necessidade de controle da especie invasora no bioma caatinga.

DOI: 10.4025/actascibiolsci.v32i3.4535

Agradecimentos

Os autores agradecem a equipe LEV e a Fundacao O Boticario de Protecao a Natureza.

Received on July, 2008. Accepted on April, 2009.

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Leonaldo Alves de Andrade, Juliano Ricardo Fabricante * e Francieldo Xavier de Oliveira

Laboratorio de Ecologia Vegetal, Departamento de Fitotecnia, Centro de Ciencias Agrarias, Universidade Federal da Paraiba, 58397-000, Areia, Paraiba, Brasil. * Autorpara correspondencia. E-mail: julianofabricante@hotmail.com
Tabela 1. Lista das especies inventariadas.

Familia           Especie                             Nome popular

Anacardiaceae     Myracrodruon urundeuva M. Allemao   Aroeira
                  Schinopsis brasiliensis Engl.       Barauna
                  Spondias tuberosa Arruda            Umbuzeiro
Apocynaceae       Aspidosperma pynfolium Mart.        Pereiro
Arecareae         Copernicia prunfera (Miller)        Carnauba
                    H. E. Moore.
Bignoniaceae      Tabebuia aurea Benth. & Hook f.     Caibreira
                    ex S. Moore
Burseraceae       Commiphora leptophloeos (Mart.)     Umburana
                    J. B. Gillett
Cactaceae         Cereus jamacaru DC.                 Mandacaru
                  Opuntia palmadora Britton & Rose    Palmatoria
                  Pilosocereus gounellei (F.A.C.      Xique-xique
                    Weber ex K. Schum.) Byles &
                    G.D. Rowley.
                  P. pachycladus F. Ritter            Facheiro
Capparaceae       Capparisfexuosa (L.) L.             Feijao-bravo
Combretaceae      Combretum leprosum Mart.            Mufumbo
Euphorbiaceae     Croton sonderianus Mull. Arg.       Marmaleiro
                  Jatropha mollissima (Pohl) Baill.   Pinhao-branco
                  J. pohliana Mull. Arg.              Pinhao-roxo
                  Manihot glaziovii Mull. Arg.        Manicoba
                  Maprounea guianensis Aubl.          Pinha-brava
                  Sapium biglandulosum (L.) Mull.     Joao-mole
                    Arg.
Fabaceae          Acacia glomerosa Benth.
                  Aeschynomene sensitiva Sw.
                  Anadenanthera colubrina (Vell)      Angico
                    Brenan
                  Bauhinia cheilantha (Bong.)         Mororo
                    Steud.
                  Caesalpiniaferrea Mart. ex Tul.     Juca
                  C. pyramidalis Tul.                 Catingueira
                  Lonchocarpus sp.
                  Mimosa sp.
                  M. tenuifora (Willd.) Poir.         Jurema-preta
                  Piptadenia stipulacea (Benth.)      Jurema-branca
                    Ducke
                  Prosopis julfora (Sw.) DC.          Algaroba
                  Senna rizzinii H.S. Irwin e         Quebra-faca
                    Barneby
Malvaceae         Pseudobombax marginatum             Embiratanha
                    (A. St.-Hill., A. Juss. &
                    Cambess.) A. Robyns
                  Melochia tomentosa L.               Maria-preta
Melastomataceae   Meriania sp.                        Orelha-de-onca
Nyctaginaceae     Pisonia minor Choisy
Olacaceae         Ximenia americana L.                Ameixa-preta
Ramnaceae         Zizyphusjoazeiro Mart.              Joazeiro
Rubiaceae         Coutarea hexandra (Jacq.)           Quina-quina
                    K. Schum.
Verbenaceae       Lantana camara L.                   Chumbinho

Tabela 2. Distribuicao taxonomica nos ambientes estudados.
Sendo: A = adultos; R = regenerantes; I e III = ambientes
invadidos por Prosopis juliflora; II eIV= remanescentes de
Caatinga sem a presenca da invasora.

            No de      No de     No de
Ambientes   Familias   Generos   Especies

            R    A     R    A    R    A

Amb. I      5    3     5    3    5    3
Amb. II     15   17    24   30   25   33
Amb. III    3    3     3    3    3    3
Amb. IV     10   11    12   18   14   20

Tabela 3. Indice de diversidade de Shannon-Wiener (H') e
indice de impacto ambiental de exoticas (IIAE) das areas
estudadas. Sendo: I e III = ambientes invadidos por Prosopis
juliflora; II e IV = remanescentes de caatinga.

Categorias     H'

               I      II     III    IV

Regenerantes   0,42   2,02   0,12   1,80
Adultos        0,12   2,48   0,03   1,83
Total          0,32   2,23   0,09   1,79

Categorias     IIAE

               I       II     III       IV

Regenerantes   -0,70   1,00   -0,9104   1,00
Adultos        -0,85   1,00   -0,8597   1,00
Total          -0,76   1,00   -0,8779   1,00
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Title Annotation:texto en portugues
Author:Alves de Andrade, Leonaldo; Fabricante, Juliano Ricardo; de Oliveira, Francieldo Xavier
Publication:Acta Scientiarum Biological Sciences (UEM)
Date:Jul 1, 2010
Words:3983
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