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ABORDAGENS MULTIVARIADAS NO ESTUDO DA DINÂMICA · PDF filedas populações de macrófitas no reservatório foi avaliado segundo a evolução da área de colonização e padrão de

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  • UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JLIO DE MESQUITA FILHO

    FACULDADE DE CINCIAS AGRONMICAS

    CMPUS DE BOTUCATU

    ABORDAGENS MULTIVARIADAS NO ESTUDO

    DA DINMICA DE COMUNIDADES

    DE MACRFITAS AQUTICAS

    ROBINSON LUIZ DE CAMPOS MACHADO PITELLI

    BOTUCATU SP

    Setembro 2006

    Tese apresentada Faculdade de Cincias Agronmicas da Unesp Campus de Botucatu, para obteno do ttulo de Doutor em Agronomia (Agricultura)

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JLIO DE MESQUITA FILHO

    FACULDADE DE CINCIAS AGRONMICAS

    CMPUS DE BOTUCATU

    ABORDAGENS MULTIVARIADAS NO ESTUDO DA DINMICA DE

    COMUNIDADES DE MACRFITAS AQUTICAS

    ROBINSON LUIZ DE CAMPOS MACHADO PITELLI

    Orientador: Prof.Dr. Edivaldo Domingues Velini

    BOTUCATU SP

    Setembro 2006

    Tese apresentada Faculdade de Cincias Agronmicas da Unesp Campus de Botucatu, para obteno do ttulo de Doutor em Agronomia (Agricultura)

  • ii

    AOS MEUS PAIS

    ROBINSON e MARIA ANGLICA

    MINHA IRM ANGLICA MARIA

    OFEREO ESTE TRABALHO

  • iii

    AGRADECIMENTOS

    Ao meu amigo e orientador Dr. Edivaldo Domingues Velini, pela confiana e pelos

    ensinamentos tcnicos, cientficos e pessoais que muito me auxiliaram na realizao da tese

    e muito me auxiliaro em minha vida cientfica.

    Ao meu pai Robinson Antonio Pitelli pelos ensinamentos e apoio constantes que se

    iniciaram a 30 anos atrs e continuam cada vez mais importantes em minha vida.

    minha me Maria Anglica e minha irm Anglica Maria pelo grande apoio que me

    ofereceram na realizao deste trabalho.

    Ao grande amigo e professor Dr. Antonio Srgio Ferraudo por me ensinar um novo

    caminho a seguir e pela grande amizade, os quais foram essenciais para a concretizao

    deste trabalho e que causaram grandes mudanas em minha vida cientfica.

    Ao amigo Guilherme Ferraudo por toda sua ajuda e companheirismo.

    Ao meu professor e amigo Dr. Dagoberto Martins pela amizade e grande apoio que muito

    me ajudaram na realizao deste trabalho.

    Aos colegas do Laboratrio de Controle Biolgico de Plantas Daninhas, em especial para o

    amigo Alessandro, pela ajuda e grande amizade.

    s secretrias do Departamento de Agricultura da FCA/UNESP pelo auxlio e dedicao.

    AGRADEO

  • iv

    SUMRIO

    Pgina

    1.INTRODUO............................................................................................................. 05

    2. REVISO BIBLIOGRFICA.................................................................................... 09

    3. MATERIAL E MTODOS.......................................................................................... 15

    3.1. Localizao do reservatrio e determinao dos pontos de amostragem de

    macrfitas aquticas ........................................................................................................

    15

    3.2. Levantamento populacional e descrio botnica das espcies de

    macrfitas aquticas presentes no corpo hdrico.................................................

    16

    3.3. Diversidade especfica da comunidade de plantas aquticas............................... 17

    3.4. Anlises multivariadas ......................................................................................... 17

    4. RESULTADOS E DISCUSSO................................................................................ 22

    4.1. Composio especfica da comunidade de macrfitas aquticas....................... 22

    4.2. Diversidade das comunidades de macrfitas aquticas atravs de ndices

    ecolgicos.........................................................................................................................

    38

    4.3. Anlise de agrupamento utilizando diferentes ndices de similaridade ............. 40

    4.4. Anlise de agrupamento utilizando ndice de dissimilaridade ........................... 43

    4.5. Estratificao e ordenao das espcies de macrfitas aquticas por Redes

    Neurais .............................................................................................................................

    46

    5. CONCLUSES............................................................................................................ 53

    6. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ........................................................................ 55

  • RESUMO

    As macrfitas aquticas constituem srios problemas para muitos corpos hdricos

    com forte influncia antrpica, especialmente reservatrios construdos para fins

    hidreltricos e que se localizam em reas com elevado grau de urbanizao. No sistema de

    reservatrios da Light Servios de Eletricidade, construdo na regio de Pira, RJ, utilizando

    guas dos Rios Pira e Paraba do Sul e Ribeiro das Lajes, o reservatrio de Santana se

    destaca como o que apresenta maiores problemas com macrfitas aquticas. Para soluo

    dos problemas, a empresa regularmente remove as plantas por colheita mecnica, deixando

    o reservatrio praticamente limpo. Em pouco tempo, o reservatrio re-colonizado pelas

    macrfitas e os problemas voltam a serem evidenciados. Visando conhecer a dinmica de

    re-colonizao do reservatrio, o presente trabalho foi conduzido por meio de

    levantamentos mensais, quando as populaes de macrfitas foram identificadas e

    quantificadas em 97 pontos de amostragem fixos. Nas avaliaes, as quantificaes das

    populaes foram realizadas por escala variando de zero a quatro, que variava desde a

    condio sem a presena da populao at a condio em que a populao apresentava

  • 2

    elevada densidade, ocupando mais de 80% da rea amostrada. O comportamento individual

    das populaes de macrfitas no reservatrio foi avaliado segundo a evoluo da rea de

    colonizao e padro de distribuio geogrfica. O comportamento de toda a comunidade

    foi avaliado segundo coeficientes de diversidade e de equitabilidade, ndices binrios de

    similaridade entre pocas de amostragem e anlises multivariadas. Nas condies em que

    foi conduzido o presente levantamento de macrfitas aquticas com tratamento dos dados

    pode-se concluir que houve uma definida sucesso de condies de colonizao do

    reservatrio pelas macrfitas aquticas, podendo ser estabelecidas etapas ou estdios serais

    de acordo com critrios definidos funcional ou biologicamente. No foi possvel detectar

    uma sucesso de populaes, mas sucesso de condies de colonizao, uma vez que no

    houve expressivas adies ou extines de espcies no reservatrio durante o ano de

    observaes. As espcies exticas ao ambiente do reservatrio e de colonizao recente

    foram predominantes na comunidade de macrfitas com destaque para Egeria densa e

    Brachiaria arrecta. Para algumas espcies, como Eichhornia crassipes e Myriophyllum

    aquaticum, as presses biticas de inimigos naturais provavelmente tenham efeitos

    decisivos em suas colonizaes relativas no reservatrio. A anlise multivariada de

    agrupamento mostrou existir dois grupos quanto ao comportamento da comunidade de

    macrfitas no reservatrio durante 2004 o que talvez possa ser explicado pelo longo

    perodo de rebaixamento do nvel d'gua com exposio do sedimento ocorrido em junho

    desse ano. A anlise de componentes principais foi importante uma vez que, alm de

    confirmar a existncia desses dois grupos, caracterizou as espcies que discriminaram essa

    diviso em dois grupos. As anlises de agrupamento utilizando diversos ndices de

    semelhana mostraram diferenas na caracterizao de grupos quanto ao comportamento da

    comunidade de macrfitas em reservatrios, sendo que os ndices de Odum e Ochiai II

    apresentaram os melhores resultados. A distribuio das espcies no ano foi feita utilizando

    o modelo neural proposto por Kohonen (Kohonen, 1989) que identificou nove grupos como

    sendo a melhor distribuio.

  • MULTIVARIATE TECHNICHES FOR STUDYING AQUATIC MACROPHYTES

    COMMUNITY DYNAMICS ON SANTANA WATER RESERVIOR. Botucatu, 2006.

    59p. Tese (Doutorado em Agronomia/Agricultura) Faculdade de Cincias Agronmicas,

    Universidade Estadual Paulista.

    Author: ROBINSON LUIZ DE CAMPOS MACHADO PITELLI

    Adviser: EDIVALDO DOMINGUES VELINI

    SUMMARY

    The aquatic weeds are essentially important in water bodies under strong antropic

    influence, especially in hydropower water reservoirs built-up in highly urbanized regions.

    In the energy generation system of hydropower company Light Servios de Eletricidade,

    the Santana reservoir historically has more problems with aquatic weeds. Aiming to solve

    these problems the company periodically promotes a mechanical harvesting cleaning up the

    reservoir, but after some time it is completely re-colonized by the macrophytes and the

  • 4

    problems are back. Aiming to understand the macrophytes re-colonization dynamics, fields

    surveys were done monthly, identifying and quantifying the aquatic weed populations in 91

    sampling sites. The weeds quantification was done by means of a colonization scale

    changing from 0 (no plants) to 4 (high colonization, more than 80% of the sampling site).

    The evolution of colonization area and the geographic distribution pattern were studied for

    aquatic weed populations, while diversity and equitability coefficients, several similarity

    index and multivariate analysis were applied to study the macrophyte communities between

    sampling times. There was a

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