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)
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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
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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
