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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS PROGRAMA DE PS- GRADUAO EM
BIOLOGIA
O EFEITO DA SUBSTITUIO DA FLORESTA COM ARAUCRIA
POR MONOCULTURAS FLORESTAIS SOBRE A DEPOSIO DE
SERRAPILHEIRA E A CICLAGEM DE NUTRIENTES
DEISI BRISTOT
Orientador: Dr. Carlos Roberto Srensen Dutra da Fonseca
So Leopoldo, RS, Brasil
2008
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B861e Bristot, Deisi O efeito da substituio da floresta com
araucria por monoculturas florestais sobre a deposio de
serrapilheira e a ciclagem de nutrientes / por Deisi Bristot --
2008. 56 f : il. ; 30cm. Dissertao (mestrado) - Universidade do
Vale do Rio dos Sinos, Programa de Ps-Graduao em Biologia, 2008.
Orientao: Prof. Dr. Carlos Roberto Srensen Dutra da Fonseca,
Cincias da Sade. 1. Ecologia vegetal. 2. Biomassa. 3. Ciclagem -
Nutriente. 4. Serrapilheira. 5. Floresta Araucria - Substituio -
Habitat. I. Ttulo.
CDU 581.5
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3
A Deus, por guiar meus passos,
Ofereo.
A meus pais Levino e Dorvalina, pela vida, amor e apoio
incondicionais;
a meus irmos Ledevir e Lilian, e a meus cunhados Elene e Marcelo
e
a toda minha famlia da qual tenho muito orgulho de fazer
parte;
a Evandro, quem sempre amei...que bom te reencontrar...;
aos meus amigos que durante este curso estiveram torcendo por
mim, Dedico.
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Agradecimentos
Ao Dr. Carlos Fonseca, um verdadeiro Mestre e amigo. Obrigada
por entender
as fases e situaes da minha vida durante o curso. Obrigada por
me motivar a fazer
sempre o melhor.
Aos Professores do PPG da Unisinos, pessoas com um amplo
conhecimento
e principalmente, profissionais conscientes da sua funo na
sociedade.
Aos colegas do Laboratrio de Interao Animal-Planta, Carine,
Carlos e
Juliana que quando tive inteno de desistir estiveram ao meu
lado, me incentivando
a prosseguir.
Ao Professor Marco Aurlio Pizo e a toda equipe do Laboratrio de
Ecologia
Vegetal por ceder o espao fsico para a realizao das
triagens.
Ao amigo Clvis que sempre me apoiou a seguir em frente, meu
companheiro
de campo. Obrigada por tudo!
amiga Ana, pessoa fundamental no meu Mestrado. Voc foi aquela
pessoa
que no mediu esforos para me ajudar. Muito obrigada por tudo
Ana.
Aos colegas das triagens: Tassiana, Mait, Fernanda, Friedrich,
Mnica,
Viviane, Roberta e Dbora... que bom conhecer vocs! As triagens,
apesar de muito
material, foram divertidas.
secretria do PPG de Biologia, Fernanda Fraga, que tanto me
incentivou a
conhecer o programa e, durante o mestrado sempre esteve solcita
a tudo.
toda equipe do IBAMA da Floresta Nacional de So Francisco de
Paula por
me receber bem em todos os campos.
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s amigas Luciane e Vanessa, que simplesmente ajudaram na confeco
e
na colocao dos coletores (embaixo de chuva) e, tambm, nas
coletas. L e Vane,
obrigada por tudo. O que seria de mim sem vocs?
Ao Rudimar e Marilene que ao concordar em serem meus fiadores
no
financiamento permitiram que eu pudesse realizar este
Mestrado.
Isabel e ao Serginho, que faziam os deliciosos pes, cucas e
roscas
DNapoleuni para levar aos campos.
Aos amigos de Vila Flores, Clevi, Tatiane, Daniel, Marilene e
Daira, que foram
a So Francisco de Paula realizar as coletas comigo. Vou sentir
saudades das
nossas viagens.
Aos demais amigos de Vila Flores que tambm ajudaram na
triangens:
Cristine, Patrcia, Lilian, Elivlton, Lrio, Elene, obrigada pela
fora.
amiga Theomaris, primeira pessoa que conheci do PPG. Obrigada
pelas
dicas, por me apoiar e trocar idias comigo durante o curso.
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ndice
Apresentao..............................................................................................................07
Resumo.......................................................................................................................08
Abstract.......................................................................................................................09
Captulo 1 - O efeito da substituio da Floresta com Araucria por
monoculturas
florestais sobre a deposio de serrapilheira e a ciclagem de
nutrientes
1.
Introduo...............................................................................................................14
2. Material e
mtodos.................................................................................................13
2.1 rea de
estudo..................................................................................................14
2.2 Delineamento
amostral.....................................................................................15
2.3 Produo de
serrapilheira.................................................................................15
2.4 Concentrao de nutrientes do dossel para a
serrapilheira.............................16
2.5 Transferncia de nutrientes na
serrapilheira....................................................17
2.6 Anlise de
dados..............................................................................................18
3.
Resultados..............................................................................................................23
3.1 Deposio anual e dinmica temporal da
serrapilheira....................................23
3.2 Composio da
serrapilheira............................................................................26
3.3 Dinmica temporal dos componentes da
serrapilheira.....................................30
3.4 Dinmica temporal e concentrao dos nutrientes na
serrapilheira.................32
3.5 Transferncia dos nutrientes do dossel para a
serrapilheira............................33
4.
Discusso..............................................................................................................37
4.1 Variao geogrfica da deposio de
serrapilheira..........................................37
4.2 Deposio de serrapilheira em
monoculturas...................................................38
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7
4.3 Variao temporal da deposio de
serrapilheira.............................................39
4.4 Variao da composio da
serrapilheira.........................................................40
4.5 Diferenas
fenolgicas......................................................................................41
4.6 A qualidade nutricional da
serrapilheira............................................................43
4.7 A transferncia de nutrientes do dossel para a
serrapilheira............................45
4.8 A sustentabilidade das Florestas e Unidades de
Conservao........................46
4.9 Consideraes
finais.........................................................................................48
5. Referncias
Bibliogrficas......................................................................................50
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APRESENTAO
Esta dissertao de mestrado composta de um captulo escrito na
forma de
artigo cientfico. O artigo intitulado O efeito da substituio da
Floresta com
Araucria por monoculturas florestais sobre a deposio de
serrapilheira e a
ciclagem de nutrientes aps traduo para a lngua inglesa ser
submetido para a
revista cientfica Forest Ecology and Management.
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Resumo
A Floresta com Araucria apresenta uma grande importncia ecolgica
e econmica para a
regio sul do Brasil. Durante o ltimo sculo ela foi intensamente
explorada causando a sua
converso para pastagens, agricultura ou monoculturas de espcies
arbreas nativas e exticas.
Essa alterao de paisagem tem efeitos diretos sobre as condies
fsicas dos habitats, a abundncia
das populaes, a diversidade e composio das comunidades e os
processos ecossistmicos.
Dentre as diversas rotas de transferncia de nutrientes no
ecossistema, a deposio de serrapilheira
uma das principais via, influenciando fortemente o sistema
solo-planta. O objetivo deste trabalho foi
testar como a substituio da Floresta com Araucria por
monoculturas arbreas afeta os processos
de deposio da serrapilheira e suas conseqncias para a ciclagem
de nutrientes. Na Floresta
Nacional de So Francisco de Paula (RS) foram selecionadas trs
reas de um hectare de cada um
dos seguintes habitats: Floresta com Araucria (FO), plantao de
Araucaria angustifolia (PA),
plantao de Pinus (PP) e plantao de Eucalyptus (PE). Em cada rea
foram instalados 12 coletores
de serrapilheira. De fevereiro de 2007 a fevereiro de 2008, a
serrapilheira de cada coletor foi coletada
a cada quatro semanas. A cada duas coletas, a serrapilheira foi
subdividida em folhas, galhos e
disporo de araucria, pinus, eucalipto e latifoliadas. A
concentrao de nutrientes da serrapilheira de
cada uma das reas de estudo foi determinada para o vero (maro de
2007) e para o inverno (julho
de 2007). A taxa anual de transferncia de nutrientes do dossel
para o solo de cada rea foi calculada
pelo produto do total de serrapilheira produzida anualmente pela
concentrao de nutrientes na
serrapilheira. A deposio anual de serrapilheira apresentada pela
Floresta com Araucria (5.928,80
34,886 [EP] kg/ha/ano) foi similar quela apresentada pelas
plantaes de Araucaria (5.634,10
326,116), Pinus (5.961,76 280,570) e Eucalyptus (6.268,83
1300,00), no entanto a dinmica de
deposio variou significativamente entre habitats. Em todos os
habitats, as folhas representaram 60 -
70% da composio total da serrapilheira. A contribuio das
latifoliadas na serrapilheira foi duas
vezes maior na plantao de Araucaria em comparao s plantaes de
Pinus e Eucalyptus. A
concentrao de nutrientes na serrapilheira variou
significativamente entre habitats para todos os ons
analisados, exceto para Cobre e Boro. O Nitrognio, o Fsforo, o
Magnsio, o Zinco e o Mangans
apresentaram diferenas entre habitats na transferncia de
nutrientes do dossel para a serrapilheira.
A Floresta com Araucria transferiu quase o dobro de nutrientes
em relao a plantao de Pinus. A
substituio da Floresta com Araucria por monoculturas exticas
alterou substancialmente
importantes processos funcionais do ecossistema. Melhora nas
tcnicas de manejo podem vir a
mitigar os efeitos ocasionados pela substituio de habitat.
Palavras-chaves: Ecologia vegetal, biomassa, ciclagem de
nutrientes, serrapilheira, Floresta
com Araucria
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Abstract
The Araucaria Forest has a great ecologic and economic value for
the southern region of
Brazil. Along the last century it was intensely explored causing
its conversion to grassland, agriculture
or monoculture of exotic tree species. This alteration of the
landscape had direct effects on physical
conditions of the habitats, abundance of populations, diversity
and composition of communities, and on
ecosystem processes. Among the several routes of nutrient
transfer on ecosystems, litter production is
one of the most important ones, strongly influencing the
soil-plant system. The aim of this paper was to
test how the replacement of Araucaria Forest by tree
monocultures affects the litter deposition process
and its consequences to the nutrient cycle. In the So Francisco
de Paula National Forest (RS), three
one-hectare areas of each one of the following habitats were
selected: Araucaria Forest (FO),
Araucaria angustifolia plantation (PA), Pinus plantation (PP)
and Eucalyptus plantation (PE). In each
area, 12 litter traps were installed. From February 2007 to
February 2008, the litter of each trap was
collected every four weeks for determination of its dry weight.
Every other sampling event, the litter
material was sub-divided in leaf, branch, and reproductive parts
of Araucaria, Pinus, Eucalyptus and
broad-leaved species. The concentration of nutrients in the
litter for each area was determined in
summer (March 2007) and in winter (July 2007). The annual rate
of nutrient transfer from the canopy
to the soil was calculated for each area by the product of the
litter produtivity times the concentration of
nutrients in the litter. The produtivity of litter of Araucaria
Forest (5,928.80 34.886 [EP] kg/ha/year)
was similar to that exhibited by plantations of Araucaria
(5,634.10 326.116), Pinus (5,961.76
280.570) and Eucalyptus (6,268.83 1,300.00), however the
temporal dynamic of the litter deposition
varied significantly between habitats. In all habitats, leaves
represented 60 - 70% of the litter
composition. The contribution of native broad-leaved species in
the litterfall was twice as high in
plantations of Araucaria than in plant ations of Pinus and
Eucalyptus . The concentration of nutrients in
the litter varied significantly among habitats to all analyzed
ions, except Copper and Boron. Nitrogen,
Phosphorus, Magnesium, Zinc and Manganese showed among habitats
differences in the annual rate
of nutrient transfer from canopy to soil. Araucaria Forest
transferred almost twice the amount of
nutrients when compared to the plantations of Pinus. The
replacement of Araucaria Forest by tree
monocultures altered substantially important functional
processes in the ecosystem. Further
improvement in the management techniques may mitigate the impact
of habitat replacement.
Key words: Plant ecology, biomass, nutrient cycle, soil litter,
Araucaria Forest
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11
O EFEITO DA SUBSTITUIO DA FLORESTA COM ARAUCRIA POR
MONOCULTURAS FLORESTAIS SOBRE A DEPOSIO DE SERRAPILHEIRA E
A CICLAGEM DE NUTRIENTES
1. INTRODUO
A Floresta com Araucria faz parte da Mata Atlntica, um dos
mais
importantes hotspots de diversidade biolgica do mundo (Myers et
al. 2000). Neste
ltimo sculo, ela foi intensa e extensamente explorada, restando
cerca de 5% da
sua rea original (Mhler & Larocca, 2008). A Floresta com
Araucria um tipo
florestal de grande importncia ecolgico-econmica, por sua
caracterstica nica de
abrigar a confera mais expressiva da vegetao brasileira
Araucaria angustifolia
(Bertol.) Kuntze. A Floresta com Araucria ocorre
intercaladamente com reas
savnicas e estpicas, originando um sistema em mosaico que
caracteriza grande
parte da paisagem da regio sul do pas (Aubreville, 1949; Hueck.
1972). As
principais ameaas para esse ecossistema tm sido a converso para
pastagens,
agricultura convencional ou monoculturas de espcies arbreas
exticas para
produo de madeira, particularmente plantaes de Pinus e
Eucalyptus (IBGE
1986). O grau de impacto dessas atividades sobre a
biodiversidade bastante
varivel. Dependendo da maneira como monoculturas arbreas so
manejadas, elas
podem impedir a colonizao e a sobrevivncia de muitas espcies ou
podem
fornecer condies favorveis para a manuteno da diversidade
biolgica (Fonseca
et al., 2008).
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12
A substituio de florestas nativas por monoculturas florestais de
espcies de
interesse econmico tem mudado a estrutura das paisagens em
muitas partes do
mundo. Esta alterao de habitat tem efeitos diretos sobre as
condies fsicas dos
habitats, a abundncia das populaes, a diversidade e composio
das
comunidades (Meffe & Carroll, 1994; Fonseca et al. 2008), no
entanto, a nossa
compreenso sobre como as substituies de habitat afetam os
processos
ecossistmicos ainda precisam ser melhor avaliados.
Um ecossistema basicamente um sistema processador de energia
e
regenerador de nutrientes. A deposio de serrapilheira
considerada como uma
das principais rotas na ciclagem de nutrientes em ecossistemas
florestais, pois
representa a principal via de retorno de nutrientes e matria
orgnica superfcie do
solo (Pagano 1989), sendo este fato reconhecido desde o sculo
passado (Haag,
1987; Prittchet, 1979). Uma srie de fatores biticos e abiticos
influenciam na
deposio de serrapilheira. Dentre eles destacam-se o tipo de
vegetao, o estgio
sucessional, a temperatura, a precipitao, a herbivoria, e a
disponibilidade hdrica e
nutricional do solo (Cuevas & Medina, 1986), sendo que o
padro de produo de
folhedo influenciado primariamente pelo estresse hdrico,
indicado pela ocorrncia
de picos de queda na estao seca (Delitti, 1989). Alm disto, o
conjunto
serrapilheria - solo constitui o habitat de uma fauna
extremamente diversa e
complexa de organismos responsveis pelo processo de decomposio
que
garantem a disponibilizao dos nutrientes s plantas (Golley et
al., 1978). Assim
sendo, a serrapilheira uma poro bastante dinmica do
ecossistema,
apresentando grande variao espao-temporal (Santos & Camargo,
1999) e torna-
se um dos mais intensos stios de interao entre a ciclagem de
elementos qumicos
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13
inorgnicos e a transferncia de energia, condicionando a
capacidade de produo
do ecossistema (Dellitti, 1984). Os ecossistemas florestais
possuem um eficiente
sistema de ciclagem de nutrientes, com altas taxas de ciclagem
interna no sistema
solo-planta (Delitti, 1995)
A vegetao que ocorre naturalmente em um local adaptada aos
suprimentos nutricionais existentes no solo, apresentando uma
eficincia especfica
de uso para cada nutriente (CUNHA et al., 1993). A
serrapilheira, por ser uma
importante via de transferncia de carbono, nitrognio, fsforo e
potssio, utilizada
para se comparar a eficincia de utilizao de nutrientes entre
diferentes florestas
(Vitousek 1982).
Florestas naturais quando no perturbadas apresentam sadas mnimas
de
nutrientes do ecossistema devido aos servios ecossistmicos
eficientes providos
pela complexa biota local. Dessa forma, o solo mantm sempre o
mesmo nvel de
fertilidade, podendo inclusive melhorar suas caractersticas ao
longo do tempo. A
floresta no perturbada frequentemente apresenta uma grande
estabilidade
ecossistmica, ou seja, os nutrientes introduzidos no sistema
pela chuva e pelo
intemperismo geolgico esto em equilbrio com os nutrientes
perdidos para os rios e
o lenol fretico (Poggiani & Schumacher, 2000). Em algumas
situaes naturais, h
um acmulo de nutrientes na serrapilheira superficial e na matria
orgnica do solo
levando a um enriquecimento dos horizontes superficiais do solo
(CUNHA et al,
1993).
Monoculturas arbreas, do ponto de vista ecolgico, esto
permanentemente
em estgios iniciais de sucesso (ZAIA, F. C. & GAMA-
RODRIGUES, 2004). Os
perodos curtos de rotao utilizados pelas tcnicas florestais
comerciais mantm as
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14
plantas permanentemente na sua fase jovem. Com este processo, as
monoculturas
arbreas mantm uma elevada produo de biomassa, acumulando uma
grande
quantidade de carbono e de nutrientes nos troncos das rvores.
Uma boa parte
destes nutrientes exportado do sistema com a retirada da madeira
para fins
comerciais, podendo comprometer o equilbrio nutricional do
ecossistema. Alm
disto, monoculturas arbreas manejadas comercialmente possuem um
sub-bosque
pouco formado, o que facilita o processo de lixiviao (ZAIA, F.
C. & GAMA-
RODRIGUES, 2004). Sabe-se, ainda, que as monoculturas arbreas
alteram
substancialmente a biodiversidade local, podendo comprometer a
decomposio, a
ciclagem dos nutrientes e o fluxo energtico (Poggiani,
1985).
O objetivo geral deste trabalho verificar como a substituio da
Floresta com
Araucria por monoculturas arbreas de Araucaria, Pinus e
Eucalyptus afeta os
processos de deposio da serrapilheira e suas conseqncias para a
ciclagem de
nutrientes. Em particular, este trabalho testa se h diferena
entre habitats na: (a)
deposio anual de serrapilheira, (b) dinmica temporal da deposio
de
serrapilheira, (c) composio vegetal da serrapilheira, (d)
dinmica temporal dos
diferentes componentes da serrapilheira, (e) concentrao de
nutrientes na
serrapilheira, (f) dinmica temporal da concentrao de nutrientes
na serrapilheira e,
finalmente, na (g) transferncia de nutrientes do dossel para a
serrapilheira.
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15
2. MATERIAL E MTODOS
2.1 rea de estudo
Este estudo foi desenvolvido na Floresta Nacional de So
Francisco de Paula,
localizada na regio dos Campos de Cima da Serra, no extremo
nordeste do Estado
do Rio Grande do Sul (2923 e 2927S e 5023 e 5025O), distante 139
km de
Porto Alegre (Fig. 1). A altitude mxima de 923m e a precipitao
mdia anual
estimada em 2, 252 mm. Chove regularmente todos os meses do ano
e as chuvas
mais intensas ocorrem durante os meses de outubro, novembro,
dezembro, janeiro e
fevereiro. O clima do tipo Cfb (classificao de Kppen) , isto ,
mesotrmico,
supermido, com vero brando e inverno frio. freqente a formao de
geada e,
mais eventualmente, queda de neve. Toda a regio est sujeita a
freqentes e
intensos nevoeiros e os ventos predominantes so E/SE/NE (Nimer
1990; Fernandes
& Backes 1998; Backes 1999). A rea de estudo ocupa 1.606
hectares e est
constituda por um mosaico de formaes que compreende
remanescentes de
Floresta com Araucria, florestas de transio, reas plantadas de
Araucaria
angustifolia, de Pinus taeda e de Eucalyptus spp. A Floresta
Nacional de So
Francisco de Paula constitui uma unidade de conservao sob a
responsabilidade do
Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais
Renovveis, (IBAMA),
do Ministrio do Meio Ambiente.
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2.2 Delineamento amostral
Para este estudo foram selecionadas trs reas de um hectare de
cada um
dos seguintes habitats: Floresta com Araucria (FO), plantao de
Araucaria
angustifolia (PA), plantao de Pinus (PP) e plantao de Eucalyptus
(PE) (Fig. 2).
As reas utilizadas neste trabalho apresentam peculiaridades
quanto ao seu
histrico. As reas da Floresta com Araucria denominadas FO1 e FO2
foram
utilizadas para extrao de madeira e pastoreio at aproximadamente
1950, quando
foram incorporadas FLONA. J todas as reas de plantaes foram
utilizadas
basicamente para a agricultura antes de pertencerem FLONA.
O regime de manejo das plantaes bastante diferenciado do
manejo
comercial convencional, principalmente devido idade avanada das
plantaes que
permite a formao de um sub-bosque complexo e diverso (Fig. 2).
As plantaes de
Araucaria possuem de 49 a 61 anos, as plantaes de Pinus possuem
de 36 a 43
anos, enquanto que as plantaes de Eucalyptus possuem de 14 a 36
anos,
chamando ateno para a plantao de Eucalyptus 2 (PE2) que a
plantao mais
recente, plantada em 1994, e que por conseqncia no apresenta um
sub-bosque
formado, sendo o estrato inferior composto basicamente por
gramneas.
2.3 Produo de serrapilheira
Em cada uma das 12 reas foram instalados 12 coletores de
serrapilheira
(1m2 cada). Os coletores foram distribudos em uma grade de 50 x
60m, centralizada
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17
na rea de estudo de forma a minimizar possveis efeitos de borda
(Fig. 3). Os
coletores foram confeccionados com tela de polietileno de malha
de 1mm,
permanecendo suspensos horizontalmente a 1m do solo com ajuda de
quatro
estacas de bambus e corda de nylon (Fig. 4).
No perodo de fevereiro de 2007 a fevereiro de 2008, a
serrapilheira
acumulada a cada quatro semanas em cada um dos 144 coletores foi
coletada
individualmente e embalada em sacos plsticos etiquetados com o
nmero do
coletor.
Em laboratrio, a serrapilheira de cada coletor foi acondicionada
em estufa a
65 C, por 48 horas, para obteno do peso seco (preciso: 0,001g).
A cada dois
meses o material de cada cletor foi separado nas seguintes
fraes: (a) folha de
araucria, pinus, eucalipto e latifoliadas, (b) galho de
araucria, pinus, eucalipto e
latifoliadas, (c) disporos de araucria, pinus, eucalipto e
latifoliadas e (d)
miscelnea. Aps a separao foi obtido o peso seco de cada frao,
transformadas
em kg/ ha e logaritimizadas.
2.4 Concentrao de nutrientes na serrapilheira
A concentrao de nutrientes da serrapilheira produzida em cada
uma das
reas de estudo foi determinada para o incio (maro de 2007) e
meio do perodo
estudado (julho de 2007). Para cada rea, uma amostra composta
foi obtida com
material proveniente dos seis coletores centrais (Fig. 2).
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18
A anlise da concentrao na serrapilheira de (1) nitrognio, (2)
fsforo, (3)
potssio, (4) clcio, (5) magnsio, (6) enxofre, (7) cobre, (8)
zinco, (9) ferro, (10)
mangans e (11) boro foi realizada pelo Laboratrio de Anlise de
Solos da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. O ndice de concentrao
do nitrognio
na serrapilheira foi obtido pelo mtodo Kjeldahl, com limite de
deteco de 0,01%
(UFRGS). Para obteno da concentrao de fsforo, potssio, clcio,
magnsio e
enxofre, utilizou-se o mtodo da digesto mida ntrico-perclrica/
ICP-OES, com
limite de deteco de 0,01% (UFRGS). A obteno da concentrao de
cobre e zinco
tambm foi atravs do mtodo de digesto mida ntrico-perclrica/
ICP-OES, porm
para o cobre com limite de deteco de 0,3mg/kg e para o zinco,
1mg/kg. Para
verificar a concentrao de ferro e mangans, utilizou-se o mtodo
de digesto
mida ntrico-perclrica/ ICP-OES, com limite de deteco de 2mg/kg.
A
concentrao de boro foi calculada atravs do mtodo da digesto seca
com limite
de deteco de 1 mg/kg (UFRGS).
2.5 Transferncia de nutrientes do dossel para a
serrapilheira
A taxa de transferncia de nutrientes por rea foi calculada pelo
produto total
da serrapilheira produzida pela concentrao de nutrientes na
serrapilheira, em
kg/ha/ano, j que no houve variao sazonal entre estaes na
transferncia de
nutrientes do dossel para a serrapilheira.
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19
2.6 Anlise dos dados
Para testar como o total anual de serrapilheira depositada, a
deposio de
folhas, ramos, disporos e miscelnea e a transferncia de
nutrientes dossel-solo
variaram entre habitats utilizou-se Anlise de Varincia de um
fator (ANOVA). Para
os testes que apresentaram diferenas significativas, realizou-se
teste a posteriori de
Tukey. Para testar se a dinmica temporal da deposio da
serrapilheira variou entre
habitats utilizou-se uma ANOVA com medidas repetidas. Uma ANOVA
com medidas
repetidas foi tambm utilizada para testar se a concentrao de
nutrientes do dossel
para a serrapilheira variou entre estaes e entre habitats.
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20
Figura 1: Mapa de localizao da Floresta Nacional de So Francisco
de Paula (RS), indicando
as rplicas de cada habitat, sendo FO1, FO2 e FO3: Floresta com
Araucria, PA1, PA2 e PA3:
plantao de Araucaria, PP1, PP2 e PP3: plantao de Pinus e PE1,
PE2 e PE3: plantao de
Eucalyptus.
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21
Figura 2: Floresta Nacional de So Francisco de Paula: A:
Floresta com Araucria, B: plantao
de Araucaria, C: plantao de Pinus e D: plantao de
Eucalyptus.
A
B C D
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22
Figura 3: Distribuio espacial dos 12 coletores em cada rea das
12 reas de estudo (1 ha),
distantes a 20 m na horizontal e 25 m na vertical.
25m
20m 100 m
100 m
F M A M J 1 m
1 m
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23
Figura 4: Coletores de 1m2 feitos com bambu, tela de polietileno
e corda de nylon,
suspensos a 1m do cho.
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24
3. RESULTADOS
3.1 Deposio anual e dinmica temporal da serrapilheira
A deposio anual de serrapilheira apresentada pela Floresta com
Araucria
(5.928,80 34,886[EP] kg/ha/ano) foi similar quela apresentada
pelas plantaes
de Araucaria (5.634,10 326,116 [EP] kg/ha/ano), Pinus (5.961,76
280,570 [EP]
kg/ha/ano) e Eucalyptus (6.268,83 1300,00 [EP] Kg/ha/ano)
(ANOVA; Habitat; F=
0,143, gl = 3,8, P > 0,05, Fig. 5). Foi observada uma
diferena significativa de
deposio de serrapilheira entre as plantaes de eucalipto,
ocasionada pela grande
diferena de idade entre os talhes.
A deposio de serrapilheira variou significativamente ao longo do
ano
(ANOVA com Medidas Repetidas; Tempo; F = 9,185, gl = 13,104, P
< 0,001, Fig. 6),
sendo que a dinmica temporal de deposio de serrapilheira variou
entre habitats
(Interao Tempo*Habitat; F = 2,843, gl = 39,104, P < 0.001,
Fig. 6). A Floresta com
Araucria apresentou maior deposio de serrapilheira nos meses de
dezembro de
2007 e janeiro de 2008 (vero) e menor deposio nos meses de
julho, agosto e
setembro de 2007 (inverno). As plantaes de Araucaria e Pinus
apresentaram picos
de deposio nos meses de fevereiro (vero), junho (inverno) e
outubro de 2007
(primavera). A plantao de Pinus teve pouca deposio de
serrapilheira nos meses
de janeiro e fevereiro de 2008. A plantao de Eucalyptus
apresentou maior
deposio de serrapilheira nos meses de abril, maio e junho de
2007.
-
25
FO PA PE PPHabitat
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Dep
osi
o d
e se
rrap
ilhei
ra (K
g/ha
/ano
)
Figura 5. Deposio acumulada de serrapilheira (kg/ha/ano), entre
fevereiro de 2007 e
fevereiro de 2008, na Floresta com Araucaria angustigolia (FO) e
nas plantaes de
Araucaria angustifolia (PA), Eucalyptus (PE) e Pinus (PP). As
linhas verticais representam
1 Erro Padro. N = 3 manchas por habitat.
-
26
0 5 10 15Coletas
0
500
1000
1500
2000
Dep
osi
o d
e se
rrap
ilhei
ra (K
g/ha
/col
eta)
A) Floresta com Araucria
0 5 10 15Coletas
0
500
1000
1500
2000
Dep
osi
o d
e se
rrap
ilhei
ra (K
g/ha
/col
eta)
B) Plantao de Araucaria
0 5 10 15Coletas
0
500
1000
1500
2000
Dep
osi
o d
e se
rrap
ilhei
ra (K
g/ha
/col
eta)
C) Plantao de Pinus
0 5 10 15Coletas
0
500
1000
1500
2000
Dep
osi
o d
e se
rrap
ilhei
ra (K
g/ha
/col
eta)
D) Plantao de Eucalyptus
F M A M J J A S O N D D J F
Meses Meses
Meses Meses
F M A M J J A S O N D D J F
F M A M J J A S O N D D J F
F M A M J J A S O N D D J F
Figura 6. Deposio temporal de serrapilheira (kg/ha/ano) em
Floresta com Araucria (A) e
plantaes de Araucaria (B), Pinus (C) e Eucalyptus (D). As linhas
verticais representam
1Erro Padro. N = 3 manchas por habitat.
-
27
3.2 Composio da serrapilheira
A deposio de serrapilheira em Floresta com Araucria foi composta
por uma
grande variedade de espcies latifoliadas, sendo que do total, 9%
representada
pela araucria. A serrapilheira da plantao de Araucaria foi
composta por 70,98%
da espcie de araucria e 29,02% de latifoliadas, praticamente o
dobro de espcies
de latifoliadas depositadas nas demais monoculturas. A plantao
de Eucalyptus
conta na composio da sua serrapilheira com 85% da espcie de
eucaliptos,
11,85% de latifoliadas e menos de 3% entre espcies de pinus e
araucria. Na
plantao de Pinus mais de 82% da serrapilheira composta pela
prpria espcie,
ou seja, pinus, 16,12% de folhas de espcies latifoliadas e
apenas 1,51% de folhas
da espcie araucaria (Fig. 7).
Em Floresta com Araucria, as folhas constituiam 61,50% da
serrapilheira
depositada, seguida da frao ramo (28,14%) e da frao miscelnea
(6%), sendo
4,36% relativo aos disporos. A deposio de serrapilheira em
plantao de
Araucaria foi representada por 63,37% de folhas, 29,37% ramo,
4,01% de material
reprodutivo e 3,25% da frao miscelnea. Plantaes de Pinus
depositam mais
folhas (71,24%), seguido do material reprodutivo (14,26%), frao
ramo (9,48%) e
por ltimo, miscelnea (5,02%). Nas plantaes de Eucalyptus a frao
folha
(61,17%) tambm a mais significativa, seguida de ramos (19,85%),
material
reprodutivo (10,94%) e miscelnea (8,04%).
A Floresta com Araucria e as plantaes de Araucaria, Pinus e
Eucalyptus
produziram a mesma quantidade de folhas, constatando uma
homogeneidade na
deposio (ANOVA; Habitat; F= 0,116, gl = 3,8, P > 0,05, Fig.
8a).
-
28
A deposio da frao ramo tambm foi similar na Floresta com
Araucria e
nas Plantaes de Araucria e Eucalipto, apenas apresentando menor
quantidade
de deposio na plantao de Pinus (ANOVA; Habitat; F= 2,522, gl =
3,8, P > 0,05,
Fig. 8b).
Os ndices de deposio do material reprodutivo variaram entre
habitats. As
plantaes de Eucalyptus e Pinus apresentaram maiores quantidades
de deposio
de material reprodutivo, seguido da Floresta com Araucria e, por
ltimo da
Plantao de Araucaria (ANOVA; Habitat; F= 5,533, gl = 3,8, P <
0,05, Fig. 8c).
A frao miscelnea apresentou diferenas na sua deposio entre
habitats. A
Floresta com Araucria e a plantao de Eucalyptus apresentaram
maiores
quantidades de miscelnea depositada, seguida das plantaes de
Pinus e
Araucaria (ANOVA; Habitat; F= 3,923, gl = 3,8, P < 0,05, Fig.
8d).
-
29
FO PA PE PPHabitat
0
20
40
60
80
100
Esp
cie
(%
)
Figura 7. Composio da serrapilheira depositada em cada habitat,
sendo: FO (Floresta com
Araucria), PA (Plantao de Araucaria) PE (Plantao de Eucalyptus)
e PP (Plantao de
Pinus). Araucria (pintado), pinus (quadriculado), eucalipto
(inclinado) e latifoliadas (branco).
Dep
osi
o a
nual
de
serr
apilh
eira
(%)
-
30
Figura 8. Deposio anual de serrapilheira (kg/ha/ano), em fraes:
A) Folha, B) Ramo, C)
Disporos e D) Miscelnea, entre fevereiro de 2007 e fevereiro de
2008, na Floresta com
Araucaria (FO) e nas plantaes de Araucaria (PA), Eucalyptus (PE)
e Pinus (PP). As linhas
verticais representam 1 Erro Padro. N = 3 manchas por
habitat.
FO PA PE PPHabitat
0
1
2
3
4
Ram
o (K
g/ha
/ano
) [Lo
g]
B) Ramo
FO PA PE PPHabitat
0
1
2
3
4
Fol
ha (
Kg/
ha/a
no)
[Log
]
A) Folha
C) Disporos
FO PA PE PPHabitat
0
1
2
3
4
Rep
rodu
tivo
(kg/
ha/a
no) [
Log]
C) Miscelnea
FO PA PE PPHabitat
0
1
2
3
4
Mis
cel
nea
(kg/
ha/a
no) [
Log]
-
31
3.3 Dinmica temporal dos diferentes componentes da
serrapilheira
A dinmica de deposio de folhas variou entre os habitats (ANOVA;
F=
8,043, gl = 3,8, P < 0,0001, Fig. 9a). A Floresta com
Araucria apresentou uma
deposio de folhas maior do que as monoculturas florestais. A
plantao de
Araucaria apresentou maior deposio de folhas nos meses de maro a
maio de
2007. A plantao de Pinus apresentou altas taxas de deposio de
folhas em
dezembro de 2007. A plantao de Eucalyptus apresentou maior ndice
de
deposio de folhas em maio de 2007.
A deposio de ramos foi semelhante entre habitats, porm variou no
tempo
(ANOVA; F= 5,417, gl = 3,8, P < 0,0001, Fig. 9b). A Floresta
com Araucria sofreu
um pico na deposio de ramo nos meses de maro a maio de 2007 e
uma queda no
ms de julho de 2007. A plantao de Araucaria apresentou picos de
deposio de
ramo nos meses de maio e dezembro de 2007. A plantao de Pinus
apresentou
queda no ms de dezembro de 2007. A plantao de Eucalyptus foi a
que menos
depositou ramos.
A deposio do material reprodutivo no variou entre habitats e nem
ao longo
do tempo (ANOVA; F= 1,740, gl = 3,8, P > 0,05, Fig. 9c). No
entanto, na Floresta
com Araucria a deposio do material reprodutivo foi ligeiramente
inferior
deposio das plantaes de Pinus e Eucalyptus. As plantaes de
Araucaria e
Pinus apresentaram uma queda no ndice do material reprodutivo em
setembro de
2007. A plantao de Eucalyptus apresentou elevada produo de ramo
em julho de
2007.
-
32
A Floresta com Araucria apresentou uma dinmica de deposio da
frao
miscelnea mais diversificada, com queda no ms de maio de 2007 e
pico no ms
de setembro de 2007. As plantaes de Araucaria e Eucalyptus
apresentaram uma
deposio na frao miscelnea mais constante. A plantao de Pinus, a
partir de
dezembro de 2007 elevou seus ndices de deposio de miscelnea. A
dinmica de
deposio da miscelnea variou no tempo e entre habitats (ANOVA; F=
3,986, gl =
3,8, P < 0,0001, Fig. 9d).
-
33
0 2 4 6 8 10 12 14Censo
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Folh
a (k
g/ha
) [Lo
g]
A) Folha
0 2 4 6 8 10 12 14Censo
0
1
2
3
4
Ram
o (k
g/ha
) [Lo
g]
B) Ramo
0 2 4 6 8 10 12 14Censo
-2
-1
0
1
2
3
Rep
rodu
tivo
(kg/
ha) [
Log]
C) Disporos
0 2 4 6 8 10 12 14Censo
-1
0
1
2
3
Mis
cel
nea
(kg/
ha) [
Log]
D) Miscelnea
Censo Censo
Censo Censo
M MA J S N D F M MA J S N D F
M MA J S N D F M MA J S N D F
Meses Meses
Meses Meses
Fig. 9: Variao das fraes de serrapilheira: folha (A), ramo (B),
disporos (C) e miscelnea (D)
na Floresta com Araucria (trao contnuo), plantaes de Araucaria
(pontilhado largo), Pinus
(pontilhado intermedirio) e Eucalyptus (pontilhado fino), nos
meses de M: maro, MA: maio, J:
junho, S: setembro, N: novembro, D: dezembro e F: fevereiro.
-
34
3.4 Dinmica temporal e concentrao de nutrientes na
serrapilheira
A concentrao de nutrientes da serrapilheira no incio e meio do
estudo foi
semelhante para todos os nutrientes avaliados (Tabela 1). Alm
disto, todas as
interaes entre habitat e estao tambm no foram significativas,
indicando que as
diferenas entre habitats na qualidade da serrapilheira no
variaram temporalmente.
A concentrao de nutrientes na serrapilheira variou
significativamente entre
habitats para todos elementos analisados, exceto para cobre e
boro (Tabela 1). A
serrapilheira da Floresta com Araucria mais rica em nitrognio,
fsforo, potssio,
magnsio, enxofre, cobre e boro do que as monoculturas (tanto no
vero quanto no
inverno), enquanto que a concentrao de ferro e mangans maior na
Floresta
com Araucria no vero. Na plantao de Araucaria h maior concentrao
de clcio
e zinco em comparao com os outros habitats e tambm h maior
quantidade total
de nutrientes concentrados em comparao s demais monoculturas. A
plantao de
Eucalyptus concentra mais magnsio no inverno em comparao
Floresta com
Araucria e as demais monoculturas florestais. A plantao de
Pinus, por sua vez,
apresenta maior concentrao de ferro no inverno em comparao aos
demais
habitats.
3.5 Transferncia dos nutrientes do dossel para a
serrapilheira
O nitrognio, o fsforo, o magnsio, o zinco e o mangans
apresentaram
diferenas entre habitats na transferncia de nutrientes do dossel
para a
-
35
serrapilheira, enquanto que a transferncia de potssio, clcio,
enxofre, cobre, ferro,
mangans e boro no variou significativamente entre habitats
(Tabela 2).
A Floresta com Araucria transfere o dobro de nitrognio (107,80
8,68) em
comparao Plantao de Pinus (51, 91 12,05). O fsforo tambm
apresenta
maiores ndices de deposio no habitat nativo (5,23 0,12) em relao
plantao
de Pinus (2,63 0,64) e Eucalyptus (2,18 0,46). O mangans tambm
apresenta o
dobro de transferncia na Floresta com Araucria (16,91 1,58) em
relao s
plantaes de Pinus (7,82 1,12) e Eucalyptus (9,66 2,04). O zinco
tambm
mais transferido na Floresta com Araucria (0,27 0,02) em
comparao com a
plantao de Eucalyptus (0,17 0,06).
A plantao de Eucalyptus transfere o triplo de mangans (9,44
2,00) em
comparao com a plantao de Pinus (2,73 0,52). Nenhum dos
nutrientes
considerados teve maiores ndices de transferncia de nutrientes
na Plantao de
Pinus.
A Floresta com Araucria foi o habitat com maior ndice total de
transferncia
de nutrientes do dossel para a serrapilheira, contudo as
diferenas observadas entre
habitats no foram significativas (ANOVA, F = 1,593, gl = 3,8, P
> 0,05). Observou-
se, no entanto, que o clcio apresentou grandes ndices de deposio
na Plantao
de Araucaria e Eucalyptus em comparao com a Floresta com
Araucria, um
padro contrrio quele apresentado por diversos outros ons. Ao se
retirar a
contribuio deste on, observa-se diferena significativa no total
de transferncia de
nutrientes do dossel para a serrapilheira entre a Floresta com
Araucria e a
plantao de Pinus (ANOVA, F = 4,753, gl = 3,8, P < 0,05).
-
36
Tabela 1: Concentrao de nutrientes da serrapilheira coletada nos
meses de maro (vero) e julho (inverno), nos habitats: Floresta
com
Araucria (FO), plantao de Araucaria (PA), plantao de Pinus (PP)
e plantao de Eucalyptus (PE). As letras iguais indicam habitats
iguais
e as letras diferentes, habitats diferentes. As diferenas
estatsticas so apresentadas da seguinte forma: *
-
37
Tabela 2: Total de nutrientes, em kg/ha/ano, transferidos do
dossel para a serrapilheira
nos habitats: Floresta com Araucria (FO), plantao de Araucaria
(PA), plantao de
Pinus (PP) e plantao de Eucalyptus (PE). As letras iguais
indicam habitats iguais e as
letras diferentes, habitats diferentes. As diferenas estatsticas
so apresentadas da
seguinte forma: *
-
38
4. DISCUSSO
4.1 Variao geogrfica da deposio de serrapilheira
Os biomas apresentam diferentes taxas de deposio anual de
serrapilheira em funo das condies climticas e edficas regionais
(Bray &
Gorham, 1964). De modo geral, a quantidade total de matria
orgnica
depositada ao logo de um ano menor nas regies frias e secas e
maior nas
equatoriais quentes e midas. As florestas situadas em regies
rticas ou
alpinas produzem cerca de 1.000 kg/ha/ano de serrapilheira; as
florestas
temperadas frias, 3.500 kg/ha/ano; as florestas temperadas
quentes, 5.500
kg/ha/ano; e as florestas equatoriais cerca de 11.000 kg/ha/ano
(Bray & Gorham,
1964).
Variaes dentro de um mesmo bioma, associadas aos fatores edficos
e
microclimticos, causam diferenas espaciais na deposio de
serrapilheira. No
bioma Mata Atlntica, por exemplo, a deposio de serrapilheira
varia bastante.
Em uma floresta secundria no Rio de Janeiro, sudeste do Brasil,
a deposio
total de serrapilheira foi de 7.630 kg/ha/ano (Fernandes et al.,
2006). O estoque
mdio de serrapilheira acumulada numa Floresta Ombrfila Densa em
Santa
Catarina, variou de 4.470 kg/ha/ano a 5.280 kg/ha/ano (Caldeira
et al., 2007).
Em Floresta com Araucria, que ocorre no sul da distribuio da
Mata
Atlntica, tambm se percebe uma variao substancial na deposio
anual de
serrapilheira. A produo mdia total da serrapilheira numa
Floresta Ombrfila
Mista no Paran foi de 6.331,97 kg/ha/ano (Filho et al., 2002). A
produtividade
de remanescentes de Floresta com Araucria em So Mateus do Sul
(PR), foi de
-
39
6.572,70 kg/ha/ano (Britez et al., 1992) enquanto que em So Joo
do Triunfo
(PR) foi de 7.736,82 kg/ha/ano (Filho et al., 2005). Na Floresta
Nacional de So
Francisco de Paula, Rio Grande do Sul, a produo anual de
serrapilheira foi
estimada em 5.152,94 kg/ha/ano (Backes et al., 2005). Note que
este valor
semelhante ao encontrado no presente trabalho (5.928,80
kg/ha/ano),
confirmando que a deposio, mesmo ocorrendo no mesmo stio,
varia
temporalmente, sendo dependente de alguns fatores, entre eles,
temperatura e
precipitao pluviomtrica.
4.2 Deposio de serrapilheira em monoculturas
As florestas nativas e as monoculturas arbreas ciclam
quantidades
semelhantes de serrapilheira. Enquanto a Floresta com Araucria
depositou
anualmente 5.928.80 kg/ha/ano, as plantaes de Araucaria, Pinus e
Eucalyptus
ciclaram 5.634,10 kg/ha/ano, 5.961,76 kg/ha/ano e 6.268,83
kg/ha/ano,
respectivamente, representando uma homogeneidade na deposio
de
serrapilheira.
A deposio anual de serrapilheira varia de acordo com as espcies
que
a compe, condies ambientais e com as idades das plantaes. A
plantao
de Araucaria de 49 anos a mais jovem em estudo e ciclou 6.212,13
kg/ha/ano,
j a mais antiga tem 61 anos e ciclou 5.606,75 kg/ha/ano de
serrapilheira. O
ndice encontrado num povoamento de Araucaria com 17 anos de
idade, em
Pinhal Grande/ RS foi de 6.960 kg/ha/ano (Schumacher et al.,
2004). Uma
plantao de Pinus de 5 anos de idade no municpio de Cambar do
Sul/ RS
-
40
ciclou 17.400 kg/ha/ano (Schumacher et al., 2003). A plantao de
Pinus mais
jovem deste trabalho tem 36 anos e ciclou 6.342, 41 kg/ha/ano,
depositando
mais serrapilheira que a plantao mais velha, com 43 anos, que
ciclou 6.128,48
kg/ha/ano. Tanto nas plantaes de Araucaria quanto nas plantaes
de Pinus a
deposio de serrapilheira maior nas plantaes mais jovens. O
contrrio
ocorre nas plantaes de Eucalyptus onde, devido ao baixo nvel de
fertilidade
dos solos e s fortes restries hdricas (Zaia & Gama-
Rodrigues, 2004) h uma
deposio maior de serrapilheira em plantaes mais velhas. A
plantao de
Eucalyptus mais jovem em estudo tem 14 anos e ciclou 3.701,50
kg/ha/ano,
enquanto que a plantao mais antiga, que tem 36 anos, ciclou
praticamente o
dobro de serrapilheira, 7.188,30 kg/ha/ano. Em plantios de
Eucalyptus em
Campos dos Goytacazes (RJ), de 6 anos de idade, o total de
serrapilheira
depositada foi de 4.770 kg/ha/ano (Zaia e Gama- Rodrigues,
2004), confirmando
que plantaes mais jovens de eucalipto ciclam menos
serrapilheira.
4.3 Variao temporal da deposio de serrapilheira
A deposio total de serrapilheira entre florestas nativas e
monoculturas
florestais foi semelhante, porm, diferenciam quanto ao padro
temporal de
deposio da serrapilheira entre habitats. A variao da abundncia
dos
invertebrados do solo entre as estaes est relacionada s
mudanas
estacionais das condies climticas e nas alteraes na quantidade
e
qualidade do folhio produzido (Joner, 2005). Portanto, no perodo
da primavera
e vero, alm de maior deposio de serrapilheira, tambm h uma
grande
-
41
variedade de invertebrados do solo, decompondo a matria orgnica
e ciclando
nutrientes.
4.4 Variao da composio da serrapilheira
A Floresta com Araucria, por ser composta de uma grande
diversidade
de espcies, cicla, na sua totalidade, folhas de latifoliadas e,
tambm, acculas
de Araucaria angustifolia. A plantao de Araucaria, por abrigar a
espcie da
Floresta nativa, favorece, tambm, o estabelecimento de outras
espcies. Por
esse fato, a plantao de Araucaria deposita o dobro de
latifoliadas em
comparao com as plantaes de Pinus e Eucalyptus.
A composio da serrapilheira da Floresta com Araucria
apresentou
61,50% de folhas, 28,14% de ramos, 6% de miscelnea e 4,36% de
material
reprodutivo. Outras reas, no entanto, apresentam variaes
considerveis na
composio da serrapilheira. Formaes de Florestas Secundria em
Silva
Jardim/ RJ apresentaram a composio da serrapilheira nas
seguintes
porcentagens: 72% folhas, 18,3% ramos, 4,8% material reprodutivo
e 4,5%
miscelnea (Barbosa & Faria, 2006). Em estudo realizado em
regio da Mata
Atlntica Itagua (RJ), a composio relativa da serrapilheira
produzida foi
constituda principalmente por folhas (56,74%), 11,52% de ramos,
24,24% de
material reprodutivo e 7,54% de miscelnea (Valente et al.,
2005).
Seguindo o padro de fraes que compe a serrapilheira em
florestas
nativas: folha, ramo, reprodutivo e miscelnea, as plantaes
florestais tambm
seguem esta dinmica, porm com alguma variao. Em um estudo
-
42
desenvolvido em Pinhal Grande (RS), em uma plantao de Araucaria
, 73,7%
era formada por folhas e 26% galhos (Schumacher et al., 2004).
Neste estudo,
na plantao de Araucaria a produo total de serrapilheira foi
composta por
63% folhas, 30% galhos e 7% material reprodutivo e miscelnea.
Outro trabalho
que confirma o percentual elevado de folhas na formao da
serrapilheira o de
Planaltina (DF), em plantaes de Pinus, onde as folhas
representaram mais de
90% do total retornado ao solo, seguido por galhos com cerca de
7% e frutos 3%
(Melo & Resck, 2002). No trabalho em questo, na plantao de
Pinus a frao
folha tambm foi a mais significativa, representando 71%, porm o
material
reprodutivo apresentou maior deposio (14%) do que os galhos
(10%) e por
ltimo a miscelnea (5%). Em plantaes de Eucalyptus em Campos
dos
Goytacazes (RJ), a folha foi o componente que mais contribuiu
para a produo
de serrapilheira, seguida pelo galho, casca e outros (Zaia e
Gama- Rodrigues,
2004), o que est de acordo com os resultados encontrados neste
trabalho em
que, na Plantao de eucalipto as folhas representaram 65% da
composio da
serrapilheira, ramos 22% e material reprodutivo e miscelnea
13%.
4.5 Diferenas fenolgicas
A dinmica fenolgica da Floresta com Araucria diferiu da
dinmica
apresentada pelas monoculturas arbreas. A Floresta com Araucria
apresenta
uma dinmica mais estvel, em funo da elevada diversidade de
espcies,
permitindo que a Floresta produza serrapilheira durante todo o
ano (Vital et al.,
2004). J a dinmica das monoculturas florestais dependente de uma
nica
-
43
espcie, ocasionado variaes na fenologia.
A maior quantidade de serrapilheira depositada na Floresta com
Araucria
e na plantao de Araucaria durante a primavera e o vero esto
associados a
maiores ndices de precipitao pluviomtricas e da temperatura e
pelo fato de
haver intensa renovao foliar no perodo. Esta constatao
concordante com
o trabalho de Backes et al., (2000) em que a maior queda de
acculas de
araucria ocorre durante os meses da primavera e vero. Em outro
trabalho
realizado em uma Floresta com Araucria em Pinhal Grande (RS),
tambm foi
observado um aumento na produo de serrapilheira no vero
(Schumacher et
al., 2004).
As plantaes de Pinus e Eucalyptus, alm de depositar mais
serrapilheira no vero (poca quente e mida), tambm o fazem no
outono,
ocasionado pela grande queda de folhas provocada como
alternativa ao
estresse hdrico (Dias & Oliveira Filho, 1997).
No ms de junho de 2007, ocorreu um pico de deposio em todos
os
habitats, causado por uma condio meteorolgica da prpria estao,
o
inverno, ocorrida na forma de um ciclone extratropical, o que
ocasionou a queda
de uma grande quantidade de folhas e material lenhoso.
Em todos os habitats, o perodo de menor deposio de serrapilheira
foi o
inverno, onde h uma diminuio das atividades fisiolgicas da
planta.
A dinmica de deposio da serrapilheira varia de acordo com as
caractersticas de cada estao. O perodo de crescimento (emisso
foliar)
ocorreu na estao mida, com os meses mais quentes e de maior
fotoperodo.
Num trabalho realizado em uma Floresta Atlntica, em Ilha Grande
(RJ), o
perodo de deposio de folhas tambm foi o evento fenolgico de
maior
-
44
durao (Almeida & Alves, 2000) onde a. Os ramos apresentaram
uma dinmica
mais diversificada nos habitats em comparao s folhas, com sua
elevada
deposio no outono. O perodo de frutificao variado entre os
habitats, tendo
seus maiores ndices na primavera, perodo em que as plantas
crescem.
4.6 A qualidade nutricional da serrapilheira
Entre os mecanismos de ciclagem de nutrientes da biomassa de
espcies
arbreas para o solo esto a produo da serrapilheira e a lavagem
da
vegetao pela chuva (Neto et al., 2001). O compartimento formado
pela
serrapilheira e pelo solo o stio de todas as etapas de
decomposio da
matria orgnica e da ciclagem de nutrientes. A diversidade
vegeral a principal
responsvel pela variabilidade da serrapilheira, ou seja, quanto
mais diversa for
a comunidade vegetal, mas heterognea ser a serrapilheira.
A Floresta com Araucria, por ser composta por uma grande
diversidade
de plantas, apresenta uma maior qualidade nutricional da
serrapilheira quando
comparada s monoculturas florestais. As espcies da Floresta com
Araucria,
por apresentar requerimentos nutricionais distintos, acabam por
disponibilizar
diferentes quantidades de cada nutriente serrapilheira. Por
exemplo, a Floresta
com Araucria possui a presena de diversas espcies de
leguminosas, como
Mimosa scabrella e Erytrina falcata, que so fixadoras de
nitrognio. Tambm
conta com espcies associadas micorrizas, que acabam por
apresentar
maiores concentraes de fsforo (Kerbauy, 2004). Portanto, a
composio da
Floresta com Araucria tambm favorece para que a mesma seja o
habitat com
-
45
maiores ndices de concentrao de nutrientes.
As monoculturas, por sua vez, acabam por estar dependentes
da
dominncia de poucas espcies que a compe. Portanto como a
serrapilheira
das plantaes no apresenta a mesma diversidade de espcies das
Florestas
nativas a qualidade nutricional da serrapilheira das
monoculturas inferior em
comparao a um habitat natural.
A Floresta com Araucria um sistema fechado e as interaes que
ali
acontecem esto intimamente ligadas aos fatores biticos e
abiticos deste
habitat. Desta forma, os nutrientes concentrados na
serrapilheira, ao serem
transferidos para a comunidade que ali esto estabelecidas,
completam seu
ciclo biogeoqumico.
As monoculturas arbreas so sistemas abertos e habitats de
crescimento rpido, onde a interveno do homem se faz necessria,
como por
exemplo, para a introduo de nutrientes no solo, uma vez que as
plantaes
arbreas empobrecem o solo ao retirar do mesmo o mximo de
nutrientes
necessrios para o seu crescimento. Os desbastes realizados nas
monoculturas
tambm ocasionam a perda de nutrientes, pois cada planta possui
uma
biomassa total e nela quantidades de elementos qumicos que ao
serem
retirados pela ao do desbaste no retornam ao solo atravs da
serrapilheira.
-
46
4.7 A transferncia de nutrientes do dossel para a
serrapilheira
A Floresta com Araucria transferiu mais nutrientes do que as
monoculturas florestais estudadas. As florestas apresentam
elevada capacidade
de conservao de nutrientes, pois concentram e transferem em seu
interior, ao
longo do tempo, estoques considerveis, tanto na biomassa ou
incorporados em
profundidades variveis do solo (Backes, 2005). Analisando-se
teores de
macronutrientes da serrapilheira acumulada na Floresta Ombrfila
Mista
Montana em General Carneiro (PR), observou-se que o fsforo e o
potssio
apresentaram valores altos, enquanto que o nitrognio, clcio,
magnsio e
enxofre valores menores (Caldeira et al., 2007). Por outro lado,
a Floresta com
Araucria estudada neste trabalho apresentou elevado ndice de
nitrognio em
relao aos demais macronutrientes, indicando que as espcies so
grandes
fixadoras de nitrognio e que a floresta est em
desenvolvimento.
As plantaes de Araucaria e Pinus, assim como a Floresta com
Araucria, tambm ciclaram mais nitrognio, clcio e potssio em
relao aos
demais macronutrientes, constatando que as plantas dos referidos
habitats
esto fixando nutrientes para investir no seu crescimento. Em uma
floresta de
Araucria em Pinhal Grande (RS), o clcio tambm foi um dos
macronutrientes
de maior transferncia (Schumacher et al., 2004). Uma plantao de
Pinus em
Planaltina (DF) ciclou em maior quantidade os mesmos
macronutrientes da
plantao de Pinus em estudo, ou seja, mais nitrognio e clcio
(Melo & Resck,
2002),
Tanto a Floresta com Araucria quanto as monoculturas florestais
em
estudo transferem nutrientes na mesma ordem, ou seja, N>
Ca> K> Mg> S> P>
-
47
Mn> Fe> Zn> B> Cu, exceto a Plantao de Eucalyptus
que transfere mais
clcio do que nitrognio. Em povoamentos de Eucalyptus em Bofete
(SP), a
transferncia anual de nutrientes ao solo tambm apresentou o
clcio como
sendo o principal nutriente de transferncia (Poggiani & Kolm
&, 2003).
Os elevados ndices de transferncia de clcio nas monoculturas,
em
especial nas plantaes de Araucaria e Pinus, refere-se ao fato de
que estas
reas que hoje abrigam as referidas plantaes no passado eram reas
de
lavoura, onde ocorreu a introduo de calcrio. Por este fato, hoje
encontramos
elevadas taxas de transferncia de alguns ons, entre eles, o
clcio.
O baixo ndice de transferncia de nutrientes nas monoculturas
florestais
em comparao Floresta com Araucria pode estar relacionado ao fato
de que
as referidas plantaes, por serem habitats de crescimento rpido,
retiram do
solo todos os nutrientes que nele esto disponveis. Desta forma,
os nutrientes
no retornam ao solo atravs da serrapilheira e sim ficam
armazenados no
interior da planta para que a mesma invista-os no seu prprio
crescimento.
4.8 Sustentabilidade das Florestas e Unidades de Conservao
A invaso de espcies exticas tem sido considerada a segunda
maior
causa da perda de biodiversidade no planeta (Sax et al. 2005).
Alm disso,
espcies exticas podem alterar os processos ecolgicos dos
ecossistemas
originais, como ciclagem de nutrientes, produtividade vegetal,
cadeias trficas,
polinizao, disperso de sementes, sucesso ecolgica, alm de
interferir na
densidade de espcies nativas, na fisionomia e nas taxas de
decomposio
-
48
(Ziller, 2000).
A similaridade de deposio de serrapilheira entre habitas
(natural e
plantado) pode ser considerado pelo fato de que a rea de estudo,
Floresta
Nacional de So Francisco de Paula, regida por um Plano no qual
a
intensidade de manejo nas plantaes baixa e h um maior
espaamento
entre as rvores das monoculturas do que o cultivo comercial,
isso favorece a
formao e a manuteno do sub-bosque. Desde o ano de 2002 as
plantaes
em estudo no so manejadas, favorecendo a formao de um
sub-bosque, o
que torna este habitat mais produtivo em comparao a uma
monocultura
comercial. Sugere-se, portanto, a aplicao desta forma de manejo
nas
plantaes de espcies de Pinus e Eucalipto em reas de plantio do
Estado do
Rio Grande do Sul.
Uma ao que gera menos impacto na substituio de habitats a
utilizao de monoculturas nativas em substituio ao plantio de
espcies
exticas. No Rio Grande do Sul existe grande nmero de espcies
que
apresentam bom desenvolvimento por serem ecologicamente
adaptadas ao
ecossistema existente. Essas plantas esto sendo cada vez mais
estudadas e
recomendadas para o plantio, resultando em promissoras
florestas. Podem ser
recomendadas para um reflorestamento as seguintes espcies:
Araucaria
angustifolia (pinheiro), Cabralea canjerana (canjerana), Cedela
fissilis (cedro),
Apuleia leiocarpa (grapia), Codia trichotoma (louro), Tabebuia
alba (ip-
amarelo), Balfourodendron riedelianun (guatambu), Colubrina
glandulosa
(sobraji), Enterolobium contortisiliquun (timbava), entre outras
(Lorenzi, 2002).
A substituio das monoculturas por monoculturas mistas conta com
uma
maior diversidade de espcies na sua composio, o que leva a uma
maior
-
49
produtividade ecolgica do habitat (Burkhart & Tham, 1992;
Kelty, 2006). Se a
formao da policultura contar com espcies nativas e no as
exticas, este
habitat ser um sistema mais prximo Floresta nativa, favorecendo,
desta
forma, o restabelecimento das espcies nativas e, com elas, a
mtua relao
entre os fatores biticos e abiticos que compem este habitat.
Outra ao a ser considerada a explorao de rvores nativas, em
forma de rodzios, em sistemas naturais. Alm de evitar as
monoculturas de
espcies exticas, a utilizao de rodzio permite o uso sustentvel
da Floresta
natural. fundamental considerar que este tipo de manejo deve ser
na forma de
desbaste, sempre mantendo a preservao de algumas espcies no
local do
corte, permitindo, assim, o restabelecimento da rea explorada.
Esta tcnica
talvez seja a mais eficiente para o corte de rvores, pois
constatou-se que a
Floresta com Araucria concentra e transfere mais nutrientes do
dossel para a
serrapilheira em comparao s monoculturas. Como conseqncia, temos
um
habitat que mesmo sofrendo com a retirada de nutrientes
concentrados na
biomassa verde da planta, ter mais nutrientes armazenados no
solo do que
uma monocultura. Isso facilita o restabelecimento do habitat e a
permanncia de
quaisquer formas de vida que se encontram estabelecidas no
local.
4.9 Consideraes finais
A Floresta com Araucria e as monoculturas arbreas
apresentaram
semelhanas quanto deposio total e a composio da serrapilheira.
Porm,
existem diferenas quanto dinmica temporal de deposio de
serrapilheira, a
-
50
composio da serrapilheira e a qualidade nutricional da
serrapilheira, levando a
diferenas importantes nas taxas de transferncia de nutrientes do
dossel para a
serrapilheira. Esses resultados demonstram que apesar das
prticas de manejo
diferenciadas adotadas pela Floresta Nacional de So Francisco de
Paula, a
substituio da Floresta com Araucria por monoculturas exticas
causa
alteraes nos processos funcionais do ecossistema. Novas tcnicas
de manejo
devem ser implementadas de forma a mitigar os efeitos deletrios
ocasionados
pela substituio de habitat.
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