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Phytosociology, monthly output and water retention of the litterfall in fragment of Atlantic Forest: Sao Pedro da Serra/RJ/Fitossociologia, producao mensal e retencao hidrica da serrapilheira em fragmento de Mata Atlantica: Sao Pedro da Serra/RJ.

1. INTRODUCAO

O quadro ambiental atual pode ser resultante das relacoes dos povos preteritos com o meio. Assim a paisagem "natural" pode se tratar, na verdade de um sistema manejado durante seculos (Oliveira, 2002). Estudos cientificos recentes (Barros et al., 2006; Lima et al., 2006; Oliveira, 2002) mostram a relevancia do conhecimento das populacoes tradicionais e, ainda como estes povos vem manejando o meio ambiente atraves, principalmente, de suas tecnicas agricolas. Dentre essas tecnicas, encontrase o sistema de pousio, ou agricultura itinerante, tradicional tecnica agricola que e uma heranca deixada pelos indios (Adams, 2000). Hoje alguns povos ainda a utilizam como e o caso dos caicaras do litoral sul do Rio de Janeiro (Oliveira, 1999) e pequenos agricultores de Bom Jardim, regiao serrana do Rio de Janeiro (Correia et al., 2004). A criacao de Areas de Protecao Ambiental tem trazido impeditivos a pratica do pousio na medida em que esta esbarra na legislacao ambiental.

A Area de Protecao Ambiental Estadual de Macae de Cima foi criada em 2001, e abrange vastas areas dos municipios de Nova Friburgo e Casimiro de Abreu, totalizando 33.050 ha gerando uma serie de restricoes para as populacoes residentes de Sao Pedro da Serra, atingindo diretamente os agricultores que praticam o pousio ha geracoes. Eles sofrem restricoes por parte do IBAMA desde 1993 com a criacao do Decreto 750, que dispoe sobre o corte, a exploracao e a supressao da vegetacao primaria em bioma de Mata Atlantica, mas com a criacao da APA, a fiscalizacao se intensificou e as multas tornaram-se frequentes. Entretanto, o decreto 6.660/2008 revoga o primeiro e preve a pratica do pousio, abrindo a possibilidade de inclusao dessa pratica nos planos de manejo das Areas de Protecao Ambiental.

A agricultura itinerante ou migratoria e a mais extensiva forma de agricultura existente, apresentando uma ampla distribuicao geografica a nivel nacional e mundial, notadamente nas regioes tropicais (Correia et al., 2004). Para Coutinho et al. (2004), este sistema de producao, tem como principal caracteristica o uso do pousio como manejo visando a recuperacao da qualidade do solo, parcialmente degradado apos alguns anos de cultivo.

Segundo Coutinho et al. (2004), o pousio consiste em deixar o solo intocavel durante um periodo de tempo que varia entre 4 a 16 anos, permitindo a regeneracao da vegetacao a partir das sementes existentes no solo ou trazidos pelo vento e animais. Ainda afirma que para este sistema possuir uma resposta positiva e necessario a manutencao de areas florestadas nas propriedades, afim de que o tempo do pousio seja menor em vista do crescimento da vegetacao secundaria, permitindo a ciclagem de nutrientes, promovendo a recuperacao do solo. (Andrade et al., 2003).

Este sistema de cultivo mantem a sustentabilidade ambiental da exploracao agricola ao longo do tempo, ja que os processos erosivos sao minimizados (Oliveira, 1999). E para Kanashiro & Denich (1998), o pousio e positivo em relacao ao aumento do estoque de nutrientes atraves do acumulo de biomassa das plantas (depende da capacidade de crescimento e vitalidade).

Segundo Landi & Dubois (2004), a diminuicao do tempo de pousio florestal acelera o processo de degradacao dos solos cultivados, alem de forcar a abertura de novas areas em remanescentes focos de florestas nativas. Correia et al. (2004), apontam que a duracao do tempo de pousio tem influencia na sustentabilidade ambiental e viabilidade economica deste sistema, pois periodo muito curto conduz em uma degradacao local acelerada, no entanto, se for muito longo, inviabiliza sua adocao por conta da elevada area demandada e ao aumento de custos referentes a limpeza do terreno. Os periodos de pousio longos ou curtos permitem nao somente a regeneracao gradual do solo, como o desenvolvimento da sucessao ecologica espontanea (em sua maioria de vegetacao de capoeira) (Magalhaes e Freitas, 2004; Oliveira, 1999).

Nesse contexto, o sistema de pousio na regiao contribui para a diminuicao dos processos erosivos, na medida em que a regiao serrana e uma area extremamente acidentada apresentando encostas com altas declividades, o que nao favorece a agricultura convencional. No que tange a conservacao da Mata Atlantica, este tipo de manejo depende da existencia de areas florestadas, contribuindo, portanto para a existencia de resquicios deste tipo de vegetacao na area em questao.

O uso da fitossociologia na determinacao da diversidade floristica do componente arboreo na area estudada torna-se relevante na medida em que contribui para a analise da serrapilheira. Segundo Santos et al. (2004) a composicao vegetal apresenta direta influencia nas taxas de deposicao, acumulo e decomposicao da serrapilheira e a velocidade de decomposicao e a liberacao de nutrientes no solo. O comportamento da serrapilheira esta diretamente relacionado a fenologia predominante das especies que compoem os sistemas em estudo.

Com base no conflito existente em Sao Pedro da Serra--Nova Friburgo/ RJ, este trabalho tem como objetivo investigar a sustentabilidade do ambiente estudado e relacionar com os resultados obtidos de estudos que estao sendo realizados sobre a producao de serrapilheira em estadios sucessionais com idades diferentes, sua capacidade de retencao hidrica comparada a estrutura fitosociologica das especies encontradas.

2. MATERIAL E METODOS

2.1.Area de estudo

A area de estudo esta localizada em Sao Pedro da Serra, distrito de Nova Friburgo/RJ e conta com uma extensao territorial de aproximadamente 64,5 km2, estando aproximadamente a 700 m de altitude. Nesse cenario, observa-se ainda, montanhas da Serra do Mar, com remanescentes da floresta de Mata Atlantica (Figura 1).

A fitofisionomia original da regiao e caracterizada pela Floresta Ombrofila Densa Montana (Velloso et al. 1991), que se estende da cota de 500 ate 1500 metros de altitude. O clima regional e do tipo superumido e mesotermico, correspondendo a designacao Cfb de Koppen (Kottek et al., 2006), com medias que variam entre 18[degrees]C no inverno e 24[degrees]C no verao. A media pluviometrica da area sem cobertura (P.A.) registrada na area de estudo nos anos de 2006 e 2007 foi de 1.563 mm, sendo 1.695 mm em 2006 e 1.432 mm em 2007(Figura 2).

[FIGURE 1 OMITTED]

[FIGURE 2 OMITTED]

2.2. Fitossociologia

A area de estudo foi inventariada quanto a composicao floristica atraves de coletas de plantas ferteis e estereis no periodo de outubro de 2008 e abril de 2009, segundo tecnicas usuais utilizadas em levantamentos floristicos (GuedesBruni et al., 2002). O material foi herborizado e seco a 60[degrees]C (Figura 3), para posterior identificacao atraves de bibliografia especializada, comparacoes nos herbarios fluminenses (RB, GUA e HB), alem de consultas aos taxonomistas especialistas. O material testemunho foi incorporado ao acervo do Herbario da Faculdade de Formacao de Professores da UERJ (RFFP). A listagem floristica foi organizada segundo o APG II (Souza e Lorenzi 2008) para familias, exceto Leguminosae que foi tratada como uma unica familia como proposto por Polhill et al. (1981).

Para a analise da vegetacao foram implantadas tres parcelas longitudinais totalizando uma area amostral total de 480 m em cada sistema (Pousio I/4-7 anos, Pousio II/10-12 anos e Floresta 50-70 anos). Para a demarcacao das parcelas foi utilizado o metodo do transecto_(Durigan, 2004) onde foram demarcadas duas parcelas de 50 x 4 e uma de 20 x 4 em cada sistema, visto que em pousio II nao foi possivel estabelecer tres parcelas de 200 [m.sup.2] em razao da sua menor area e por isso, padronizamos esse tamanho nos outros sistemas para fins de comparacao.

Nas parcelas foram analisadas especies arboreas com o criterio de inclusao do DAP maior ou igual a 5,0 cm, medido a partir de 1, 30 m do ponto de enraizamento. Os individuos amostrados foram plaqueados e aqueles mortos em pe, as alturas foram estimadas a partir do comprimento do podao de vara.

A caracterizacao dos estagios sucessionais, esta sendo realizada com base na proposta de Gandolfi et. (1995) onde as especies sao classificadas como pioneiras, secundarias iniciais e secundarias tardias, com base na literatura especializada e observacoes de campo.

[FIGURE 3 OMITTED]

2.3. Serrapilheira

A fim de analisar a capacidade de retencao hidrica da serrapilheira foram realizadas coletas sazonais de cinco amostras em cada ambiente (Floresta 50-70 anos/Pousio 10-12 anos/Pousio 4-7 anos), com o auxilio de um quadrado de ferro de 0,25 m (Figura 4). As amostras secaram a 60[degrees]C e foram separadas nas fracoes folhas, galhos, raizes e material reprodutivo. Estas fracoes foram pesadas e submetidas ao teste de retencao hidrica (Vallejo, 1982). A producao mensal de serrapilheira tem sido mensurada a partir de caixas coletoras com 0, 50 m de lado com o fundo de tela de polietileno, segundo as recomendacoes de Proctor, 1983 (Figura 5).

[FIGURE 4 OMITTED]

[FIGURE 5 OMITTED]

3. RESULTADOS E DISCUSSAO

3.1. Estrutura da vegetacao

Foram amostrados 257 individuos no total, sendo 164 em FL, 63 em POII e 30 em POI e este ultimo apresenta o maior numero de arvores mortas em pe apresentando 33,3%, seguido por FL (9,15%) e POII (7,94). Segundo Murcia (1995) a alta mortalidade arborea vem sendo apontada como um processo de exclusao caracteristico de florestas fragmentadas, devido as alteracoes fisicas e biologicas potencializadas pelos efeitos de borda. A maior mortalidade encontrada em POI e relativa tambem a presenca de especies pioneiras de ciclo de vida curto como Vernonia polyanthes Less. Segundo Budowski (1965), a expectativa de vida das especies dominantes no estagio pioneiro e de 1 a 3 anos.

A maior presenca de troncos multiplos em POII (17,46%) e um importante indicio da agricultura itinerante, pois muitos dos individuos apresentam a caracteristica de rebrota. Durante o periodo de implantacao da roca, as especies sao cortadas, mas sao mantidos vivos e fisiologicamente atuantes, constituindo a fonte inicial de colonizacao do sitio (Oliveira et. al., 1994). Por ocasiao do abandono da roca, a rebrota e imediata.

A distribuicao diametrica (Figura 6) ocorreu de forma crescente de POI ate FL respectivamente com medias de 5,41, 6,68 e 7 cm, com o maior valor de DAP sendo encontrado em FL (42,97 cm). O grande numero de arvores pequenas (DAP 5-10 cm) pode ter sido favorecido pela retirada dos individuos do dossel, facilitando o crescimento de juvenis anteriormente estabelecidos e sugerindo que no local ocorreu alteracao nos processos sucessionais internos e nos padroes estruturais (Laurance et al., 1998). As arvores do dossel variaram de altura nos tres sistemas, com medias de 5 m em FL, 4,5 em POII e 4 m em POI. Essas duas classes estruturais seguem o gradiente esperado. Este padrao espelha uma crescente diversidade de geracoes e formas de vida, e uma crescente complexidade estrutural que ocorre ao longo do tempo e esta de acordo com a classificacao estrutural e funcional de florestas secundarias proposta por Clark (1996).

[FIGURE 6 OMITTED]

3.2. Fitossociologia

Dos 113 individuos vivos ja coletados, 80 foram identificados a nivel de especie, 21 em nivel de genero e 5 ainda indeterminadas. Do total de individuos, 41,6% pertencem a uma unica especie (Machaerium stipitatum (D.C.) Vogel) cuja predominancia se encontra em POII e e ausente em FL (Tabela 1).

Cinco familias ocorreram com uma unica especie. As familias com maior riqueza de especies foram Leguminoseae (4 especies), Rubiaceae (3 especies), Lauraceae e Solanaceae (2 especies). Segundo Oliveira-Filho & Fontes (2000), as familias Leguminosae, Lauraceae e Myrtaceae sao as que geralmente ocorrem com os maiores numeros de especies ao longo da Mata Atlantica brasileira.

O sistema que apresentou maior riqueza floristica foi FL, com 10 especies distintas, destacando-se Psycothria sp.,da familia Rubiaceae com o maior numero de individuos (48,57%), seguido por POII com seis e POI com quatro. Nestes dois ultimos sistemas (PO II e PO I), Machaerium stipitatum (D.C) Vogel e a especie que apresentou a maior representatividade com 69% dos individuos em PO II e 35% em POI (Figura 7).

Segundo Penha (1998), esta e uma especie com alta capacidade de rebrota a partir de raizes gemiferas, importante mecanismo de colonizacao em locais onde ha baixa disponibilidade de nutrientes, como e observado em areas de pousio recem abandonadas.

Em relacao a especies exclusivas em cada sistema, encontramos Guapira opposita (Vell.) Reitz em FL, tres identificadas em nivel de genero (Miconia sp., Lauracea sp. e Psycothria sp.) e uma indeterminada. O sistema PO II apresenta Solanum argenteum Dun e Aureliana fasciculata (Vell.) Sendtn, ambas da familia Solanaceae e por fim em PO I, Persea americana Mill. e Croton floribundus Spreng.

[FIGURE 7 OMITTED]

As especies ate entao identificadas apontam para a forte presenca de especies pioneiras, em todos os sistemas, estando presente apenas tres secundarias iniciais, que seriam Guapira opposita (Vell.) Reitz em FL, Piptadenia gonoacantha (Mart.) J.F. Macbr. e Bauhinia forficata Link em POII e FL (Tabela 2). A especie Machaerium stipitatum (D.C) Vogel e classificada na literatura como secundaria inicial (Penha, 1998). Contudo, baseado em observacoes de campo, essa especie pode ser apontada como pioneira, uma vez que atuou na colonizacao inicial na area de estudo.

No processo de sucessao secundaria encontramos a predominancia de pioneiras, o que aponta para o mesmo estagio sucessional em PO I e PO II. Em FL observa-se um incremento na riqueza floristica e a presenca de algumas secundarias iniciais. Este sistema apresenta valores inferiores, tanto na estrutura como na composicao de um fragmento de mesma idade estudado por Oliveira (2002). Florestas em fases iniciais de regeneracao apresentam geralmente elevada abundancia de especies pioneiras, que exercem funcao cicatrizadora, fato tambem observado em bordas antropicas (Murcia, 1995) e clareiras naturais (Tabarelli & Mantovani, 1999).

3.3. Producao mensal e capacidade de retencao hidrica da serrapilheira

Com relacao a producao mensal de serrapilheira, no periodo de julho a dezembro, o sistema FL atingiu maior media de deposicao 19,77g. Em seguida, aparece o sistema POI com media de 14,99g e por ultimo o sistema POII com 10g. Este comportamento pode estar relacionado as taxas de precipitacao, devido ao historico de pluviosidade da regiao em que ocorre um aumento das chuvas no periodo do verao e uma diminuicao no inverno, sendo a producao de serrapilheira influenciada por este fator. Cunha et al. (1993),estudando uma Floresta Estacional Decidual na regiao central do Rio Grande do Sul, relataram aspecto um tanto proximo, em que as maiores producoes de serrapilheira ocorreram quando as precipitacoes foram abundantes e a temperatura estava em elevacao. Assim como pela natureza dos individuos que compoem a flora local.

O pico de producao ocorre no mes de dezembro e o pico negativo no mes de outubro, em todos os sistemas (Figura 8, 9 e 10). A respeito do material produzido, a fracao folhas foi preponderante em todas as amostras dos sistemas estudados, seguido pela fracao galhos e material reprodutivo. Bray & Ghoran (1964) concluiram que, de modo geral, nas diferentes zonas macroecologicas, as serrapilheiras amostradas em diferentes florestas do mundo sao compostas de 60-80% por folhas, de 115% por frutos, de 12-15% por ramos e de 1-15% por cascas de arvores.

[FIGURE 8 OMITTED]

[FIGURE 9 OMITTED]

[FIGURE 10 OMITTED]

A partir dos dados obtidos sobre retencao hidrica, foi possivel notar que algumas amostras chegaram a atingir o triplo do peso apos passarem pelo teste de capacidade de retencao hidrica. Desse modo, o sistema que atingiu maior porcentagem em relacao a capacidade de retencao hidrica, na estacao outono foi FL com 33,18%. Em seguida aparece o sistema POII com 26,52% e POI com 20,38% (Figura 11). Este comportamento pode estar associado a estabilizacao oriunda da idade mais avancada dos diferentes estagios sucessionais.

[FIGURE 11 OMITTED]

Ja ao final da estacao inverno, o aporte de serrapilheira sofre declinio, no entanto nao ha significativa alteracao em sua capacidade de retencao hidrica, respeitando inclusive a ordem de idades dos diferentes estagios. Desse modo, o sistema FL apresentou maior capacidade de retencao com 38,47%. Em seguida, aparece o sistema POII com 36,75% e POI com 32,13% (Figura 12).

[FIGURE 12 OMITTED]

Nesse contexto, pode-se considerar a serrapilheira como um parametro de avaliacao da recuperacao dos ambientes estudados. Em se tratando da capacidade de retencao hidrica, esta se mostrou eficiente, sendo responsavel pelo estoque de umidade no solo. E de acordo com estes resultados, os sistemas demonstram estar em alinhamento ecologico, pois seguem ordem crescente de idade de acordo com a retencao. De qualquer modo, e possivel perceber a funcao da cobertura vegetal com extrema importancia para a sustentabilidade destes ecossistemas.

4. CONSIDERACOES FINAIS

A analise da vegetacao indica um gradiente em relacao a estrutura. A distribuicao diametrica e a altura seguem o padrao esperado com POI<POII<FL, indicando uma regeneracao estrutural nos tres sistemas. Em relacao a analise floristica, encontra-se uma predominancia de especies pioneiras em PO I e PO II, com este ultimo apresentando algumas poucas especies secundarias iniciais ate o presente.

Com a observacao dos dados, a producao mensal da serrapilheira obteve pico negativo de producao no mes de outubro e positivo no mes de dezembro, em todos os sistemas estudados, sendo o aporte no sistema FL superior aos demais sistemas.

Com relacao a capacidade de retencao hidrica, o comportamento das amostras revelou a importancia da cobertura vegetal na sustentabilidade dos ecossistemas, devido a eficiencia em armazenar umidade no solo, com as amostras chegando a atingir tres vezes seu peso seco.

5. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem gentilmente a SR1 e SR2 da Universidade do Estado do Rio de Janeiro pelas bolsas concedidas e a Jeysa de Assis Barbosa pela versao em ingles do abstract.

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Karla Karina Santos da Costa

Graduando em Geografia UERJ/FFP

karinaalbano @ yahoo.com.br

Gisele Silva

Graduando em Geografia UERJ/FFP--Bolsista PIBIC/UERJ

giseleshiva@gmail.com;

Jamile Constanca Rocha Santos Soutelo Salgado

Graduando em Geografia UERJ/FFP--Bolsista UERJ

jamilegeo.rj @ gmail.com

Ana Valeria Freire Allemao Bertolino

Professor Adjunto do Departamento de Geografia da UERJ/FFP

anaval@uerj.br

Ana Angelica Monteiro de Barros

Professor Adjunto do Departamento de Ciencias da UERJ/FFP

angmb@uerj.br
Tabela 1--Total de familias identificadas e sua
distribuicao pelos sistemas

Familia           No de   PO I   PO II   FL
                  ind.

Leguminoseae      58      7      44      7
Rubiaceae         20      1      --      19
Asteraceae        9       5      4       --
Solanaceae        8       --     8       --
Euphorbiaceae     4       4      --      --
Lauraceae         2       1      --      1
Urticaceae        3       --     2       1
Melatomastaceae   3       --     --      3
Nyctaginaceae     1       --     --      1
morfo-especie 1   1       1      --      --
morfo-especie 2   1       1      --      --
morfo-especie 3   3       --     --      3
                  113     20     58      35

Tabela 2--Distribuicao das especies, sua ocorrencia e o estadio
sucessional

Especie               Familia           N. Vulgar         No
                                                          ind.

Vernonia polyanthes   Asteraceae        assa-peixe        9
Croton floribundus    Euphorbiaceae     capixingui        4
Persia americana      Lauraceae         abacateiro        1
Bauhinia forficata    Leguminosae       pata-devaca       4
Solanum argenteum     Solanaceae        capoeira-branca   5
Cecropia
  peltata             Urticaceae        embauba           3
Piptadenia
  gonoacantha         Leguminosae       pau-jacare        3
Aureliana
  fasciculata         Solanaceae                          3
Guapira                                 louro-
  opposita            Nyctaginaceae     branco            1
Miconia sp            Melastomataceae   --                3
Inga sp.              Leguminosae       --                1
Psycothria sp.        Rubiaceae         --                17
Machaerium
  stipitatum
                      Leguminosae                         47

Especie               Ocorr.      E.S.

Vernonia polyanthes   PO I-POII   PI
Croton floribundus    PO I        PI
Persia americana      PO I        PI
Bauhinia forficata    PO II-FL    SI
Solanum argenteum     PO II       PI
Cecropia              PO II-
  peltata             FL          PI
Piptadenia            PO II-
  gonoacantha         FL          SI
Aureliana
  fasciculata         PO II       PI
Guapira
  opposita            FL          SI
Miconia sp            FL          --
Inga sp.              FL          --
Psycothria sp.        FL          --
Machaerium            PO I
  stipitatum          - PO
                      II          PI
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Author:Santos da Costa, Karla Karina; Silva, Gisele; Rocha Santos Soutelo Salgado, Jamile Constanca; Freire
Publication:Revista Geografica Academica
Date:Jan 1, 2011
Words:4299
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