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13 Oliveira, R. R., Zaú, A.S., Lima, M.B.R., Vianna, M.C., Sodré, D.O. and Sampaio, P. D. 1995. Significado ecológico da orientação de encostas no maciço da Tijuca, Rio de Janeiro. In: F. A. Esteves (Eds.), Oecologia Brasiliensis I (pp. 523-541) Rio de Janeiro: UFRJ. Ovington J.D. 1963. Plant biomass and productivity of prairie, savanna, oakwood, and maize field ecosystems in central Minnesota. Ecology 44: 52-63. Peres C.A. 1999. Ground fires as agents of mortality in a Central Amazonian forest. Journal of Tropical Ecology 15: 535-541. Pringle L. 1995. Fire in the forest: a cycle of growth and renewal. New York, Athenaeum Books. Rice, E. L. 1984. Allelopathy. Academic Press, London. Roberts, H. A. 1981. Seed banks in soil. Adv. Appl. Biol. 6: 1-55. Rodrigues, R.R. & Gandolfi, S. 1988. Restauração de Florestas tropicais: Subsídios para uma definição metodológica e indicadores de avaliação e monitoramento. Recuperação de áreas degradadas. UFV, Viçosa. p. 203-215. Rodrigues, R.R. & Gandolfi, S. 1996. Recomposição de Florestas Nativas: Princípios Gerais e Subsídios para uma Definição Metodológica. Revista Brasileira de Horticultura Ornamental. V.2 n.1, p. 4 15. Rizvi, S.J.M. & Rizvi,V. 1992. Allelopathy: Basic and applied Methods. Chapman & Hall, London. Silva Matos; D. M.; Santos, C. J. & Chevalier, D. R. 2002. Fire and restoration of the largest urban forest of the world in Rio de Janeiro City, Brazil. Urban Ecosystem 6: 151 161. Silva Matos, D. M., Fonseca, G.D.M.F. & Silva Lima, L. 2005. Differences on post-fire regeneration of the pioneer trees Cecropia glazioui and Trema micrantha in a lowland Brazilian Atlantic Forest. Revista de Biologia Tropical 52: 1-8. Silva, U.S.R. & Silva Matos, D.M. 2005. The invasion of Pteridium aquilinum and the impoverishment of the seed bank in fire prone areas of Brazilian Atlantic Forest. Biodiversity & Conservation. In press. Siqueira, L. P. 2002. Monitoramento de áreas restauradas no Interior do Estado de São Paulo, Brasil. Tese de Mestrado. Piracibaba. Estado de São Paulo. Swaine, M. D. and Whitmore, T.C. 1988. On the definition of ecological species groups in tropical rain forests. Vegetatio 75: 81-86. Uhl C., Buschbacher R, Serrão E.A. 1988. Abandoned pastures in eastern Amazonia. I. Patterns of plant succession. Journal of Ecology 76: 663-681. Uhl, C., Kauffman, J.B. & Silva, E.D. 1990. Os caminhos do fogo na Amazônia. Ciência Hoje. 11(6):25-32. Walter H. 1971. Ecology of tropical and subtropical vegetation. (Oliver & Boyd: Edinburgh) Vilà M.; Lloret F. 2000. Woody species tolerance to expansion of the perennial tussock grass Ampelodesmos mauritanica after fire. Journal of Vegetation Science 11: 597-606. Watt, A.S. 1940. Contributions to the ecology of bracken (Pteridium aquilinum). I.The rhizome. New Phytologist. 39:401- 411. Whelan, R. 1995. The Ecology of Fire. Cambridge University Press. Zar J.H. 1999. Biostatistical Analysis. New Jersey, Prentice Hall.

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Oliveira, R. R., Zaú, A.S., Lima, M.B.R., Vianna, M.C., Sodré, D.O. and Sampaio, P. D. 1995. Significado ecológico da orientação de encostas no maciço da Tijuca, Rio de Janeiro. In: F. A. Esteves (Eds.), Oecologia Brasiliensis I (pp. 523-541) Rio de Janeiro: UFRJ.

Ovington J.D. 1963. Plant biomass and productivity of prairie, savanna, oakwood, and maize field ecosystems in central Minnesota. Ecology 44: 52-63.

Peres C.A. 1999. Ground fires as agents of mortality in a Central Amazonian forest. Journal of Tropical Ecology 15: 535-541.

Pringle L. 1995. Fire in the forest: a cycle of growth and renewal. New York, Athenaeum Books. Rice, E. L. 1984. Allelopathy. Academic Press, London. Roberts, H. A. 1981. Seed banks in soil. Adv. Appl. Biol. 6: 1-55. Rodrigues, R.R. & Gandolfi, S. 1988. Restauração de Florestas tropicais: Subsídios para uma

definição metodológica e indicadores de avaliação e monitoramento. Recuperação de áreas degradadas. UFV, Viçosa. p. 203-215.

Rodrigues, R.R. & Gandolfi, S. 1996. Recomposição de Florestas Nativas: Princípios Gerais e Subsídios para uma Definição Metodológica. Revista Brasileira de Horticultura Ornamental. V.2 n.1, p. 4 15.

Rizvi, S.J.M. & Rizvi,V. 1992. Allelopathy: Basic and applied Methods. Chapman & Hall, London. Silva Matos; D. M.; Santos, C. J. & Chevalier, D. R. 2002. Fire and restoration of the largest urban

forest of the world in Rio de Janeiro City, Brazil. Urban Ecosystem 6: 151 161. Silva Matos, D. M., Fonseca, G.D.M.F. & Silva Lima, L. 2005. Differences on post-fire regeneration

of the pioneer trees Cecropia glazioui and Trem a m icrantha in a lowland Brazilian Atlantic Forest. Revista de Biologia Tropical 52: 1-8.

Silva, U.S.R. & Silva Matos, D.M. 2005. The invasion of Pteridium aquilinum and the impoverishment of the seed bank in fire prone areas of Brazilian Atlantic Forest. Biodiversity & Conservation. In press.

Siqueira, L. P. 2002. Monitoramento de áreas restauradas no Interior do Estado de São Paulo, Brasil. Tese de Mestrado. Piracibaba. Estado de São Paulo.

Swaine, M. D. and Whitmore, T.C. 1988. On the definition of ecological species groups in tropical rain forests. Vegetatio 75: 81-86.

Uhl C., Buschbacher R, Serrão E.A. 1988. Abandoned pastures in eastern Amazonia. I. Patterns of plant succession. Journal of Ecology 76: 663-681.

Uhl, C., Kauffman, J.B. & Silva, E.D. 1990. Os caminhos do fogo na Amazônia. Ciência Hoje. 11(6):25-32.

Walter H. 1971. Ecology of tropical and subtropical vegetation. (Oliver & Boyd: Edinburgh) Vilà M.; Lloret F. 2000. Woody species tolerance to expansion of the perennial tussock grass

Ampelodesmos mauritanica after fire. Journal of Vegetation Science 11: 597-606. Watt, A.S. 1940. Contributions to the ecology of bracken (Pteridium aquilinum). I.The rhizome.

New Phytologist. 39:401- 411. Whelan, R. 1995. The Ecology of Fire. Cambridge University Press. Zar J.H. 1999. Biostatistical Analysis. New Jersey, Prentice Hall.

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Coelho Netto, A.L. 1985. Surface Hydrology and Soil Erosion in a Tropical Mountainous Rain Forest Drainage Basin, Rio de Janeiro. PhD Thesis, Universiteit Leuven. Leuven.

Crawley, M. J. 1997. Plant Ecology. Melksham, Blackwell Scientific Publications. Crestana, M. S. M. 1993. Sistema de recuperação com Essências Nativas. CATI, São Paulo SP.

60pp. Conway, E. & Arbuthnott, M. 1949. Occurence of Endotrophic Mycorrhiza in the Root of Pteridium

aquilinum Kuhn. Nature. Vol 163 : 609-610. D Antonio, C.M. & Vitousek, P.M.. 1992. Biological invasions by exotic grasses, the grass/fire

cycle, and global change. Annu .Rev. Ecol. Syst., 23 :63-87. Del Amo R. 1991. Management of secondary vegetation for artificial creation of useful rain forest

in Uxpanapa, Veracruz, Mexico - An intermediate alternative between transformation and modification. S.del Amo R., Chapter 22, em Rain Forest regeneration and management, The Parthenon Publishing Group,Paris, França, UNESCO, Vol. 6 :343-350.

Gaona C.A.P.; Peixoto A.R. & Costa C.S.B. 1996. Produção primária de uma marisma raramente alagada dominada por Juncus effusus L., no extremo Sul do Brasil. Atlântica 18: 43-54.

Garwood, N. C. 1989. Tropical soil seed banks: a review. In: Leck, M. A.; Parker, V. T. & Simpson, R. L. Ecology of Soil Seed Banks. California. Academic Press Inc. P: 149-209.

Glass, A.D.M. 1976. The allelopathic potential of phenolic acids associated with the rhizosphere of Pteridium aquilinum. Can. J. Botany 54: 2440-2444.

Glass, A.D.M. , and B.A. Bohm. 1969.The accumulation of cinnamic and benzoic acid derivatives in Pteridium aquilinum and Athyrium felix- femina. Phytochemistry, 8:371-377.

Gross, L. L. 1990. A comparasion of methods for estimating seed numbers in the soil. J. Ecology 78: 1079- 1083.

Harper, J.L. 1977. Population Biology of Plants. Academic Press, London Humphrey , J.W.; Swaine, M.P 1997. Factors affecting the natural regeneration of Quercus in

Scottish oakwoods. I Competition from Pteridium aquilinum . Journal Applied Ecology, 34 :577-584.

Jacobs M.J.; Schloeder C.A. 2002. Fire frequency and species associations in perennial grasslands of south-west Ethiopia. African Journal of Ecology 40: 1-9.

Johnson P.N. 2001. Vegetation recovery after fire on a southern New Zealand peatland. New Zealand Journal of Botany 39: 251-267.

Lima H.C.; Iwamoto S.; Gransoto S.V.; di Ciero J.; Guedes-Bruni R.R. & Pessoa S.V.A 1997. Mapeamento da cobertura vegetal na Reserva Biológica de Poço das Antas, Silva Jardim, Rj. In: Anais do III Encontro de Pesquisadores da Reserva Biológica de Poço das Antas. Silva Jardim pp. 31-32.

Linthurst R.A. & Reimold R.J. 1978. An evaluation of methods for estimating the net aerial primary productivity of estuarine angiosperms. Journal of Applied Ecology 15: 919-931.

Lowday, J.E.; Marrs, R.H. 1992. Control of bracken and the restoration of heathland. I. Control of bracken. Journal of Applied Ecology, 29 :195-203.

Marrs R.H.; Johnsos S.W.; Le Duc M.G. 1998a. Control of bracken and restoration of heathland. VII. The response of bracken rhizomes to 18 years of continued bracken control or 6 years of control followed by recovery. Journal of Applied Ecology 35: 748-757.

Martins, R.P.; R.P.; Lewinsohn, T.M.; Lawton, J.H 1995. First survey of insects feeding on Pteridium aquilinum in Brazil. Revista. Bras. Ent., 39(1) :151-156.

Milberg, P. 1995. Soil seed bank after eighteen years of succession from grassland to forest. OIKOS 72: 3-13.

Mônaco, L.M.. 1998. O efeito do fogo sobre a regeneração de espécies pioneiras na Amazônia Central. Resumos do XLIX Congresso Nacional de Botânica, Salvador, BA.

Oyamada, T. & T. Yoshikawa 1987. Histopathogenesis of intestinal tumors induced by oral administration of bracken fern, P. aquilinum in rats. Japanese Journal Of Veterinary Science. 49(4): 687-696.

Oliveira, R. R. & Lacerda, L. D. 1993. Produção e composição química da serrapilheira na Floresta da Tijuca (RJ). Revista Brasileira de Botânica 16: 93-99.

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Outro efeito notável, apesar de não significativo, foi a redução da altura e do diâmetro nas espécies Peloteira, Babosa-branca e Aroeira. O que talvez, esteja atribuído a ação efetiva da Pteridófita, e a longo prazo, este efeito possa ser melhor definido.

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Nós podemos concluir que P. aquilinum mostra uma resposta imediata a precipitação. Como áreas colonizadas por plantas invasoras estão se tornando cada vez mais frequentes na região tropical. Os dados apresentados neste trabalho são importantes para se buscar uma solução para controlar a expansão destas plantas. Esta espécie representa um perigo na regeneração natural na Mata Atlântica, dificultando a sucessão secundária em áreas impactadas, ao afetar principalmente o sistema radicular das plântulas.

Como fogo e os processos de deforestamento continuam a ocorrer, P. aquilium está se expandido em direção ao centro dos fragmentos florestais de Mata Atlântica. Embora sua presença tenha sido verificada em áreas de Mata Atlântica vulneráveis a incêndios (Silva Matos et al. 2002; Silva Matos et al. in press), neste estudo nós encontramos novos indivíduos de P. aquilinum em áreas onde não houve perturbações recentes (menos de 10 anos). Como esta espécie rebrota rapidamente após a passagem de incêndio e seus esporos são resistentes ao calor, este ambiente pós-incêndio é favorável para sua sobrevivência e expansão. Embora os incêndios não sejam tão estudados em Mata Atlântica, eles causam o empobrecimento do banco de sementes.

Na tentativa de diminuir o problema, é necessário minimizar a quantidade de matéria orgânica e maximizar o combate aos incêndios. Projetos de manejo devem ser incentivados para evitar a propagação de incêndio, como cercas-vivas cuja composição pode incluir espécies nativas mais suculentas (Silva Matos et al. 2002) e espécies mais resistentes aos aleloquímicos liberados por P. aquilinum. Finalmente, mais estudos devem ser realizados para se obter informações sobre a resistência aos aleloquímicos e possibilidade de controlar ´´naturalmente´´ as populações de P. aquilinum.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à FAPERJ, Fundação ´´O Boticário`` de Proteção à Natureza, CNPq/PIBIC, CNPq/ASCIN e ao BMBF (Alemanha) pelo apoio financeiro ao projeto.

REFERÊNCIAS

Alonso, A. M. E., Perez, M. M. 1992. Quantitation of pterosins A and B, and aptaquiloside, the main carcinogen of P. aquilinum (L. Kuhn), by high pressure liquid chromatography. Phytochemical Analysis, 3(4): 160-164.

Alonso-Amelot, M.E., Rodulfo-Baechler, S. 1996. Comparative spatial distribution, size, biomass and growth rate of two varieties of bracken fern (Pteridium aquilinum L.Kuhn) in a neotropical montane habitat. Vegetatio 125: 137-147.

Bray R.J. 1991. Growth, biomass, and productivity of a bracken (Pteridium esculentum) infested pasture in Marlborough Sounds, New Zealand. New Zealand Journal of Botany 29: 169-176.

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Este estudo mostrou que as diferenças entre as áreas de estudo, em termos da composição, estão relacionadas com a dominância de um pequeno número de espécies (2 famílias) em algumas áreas. Garwood (1989) e Milberg (1995) observaram que cerca de 68% das sementes que germinaram nas amostras pertenciam a uma única espécie, enquanto que a segunda maior contribuição foi de cerca de 12%. Neste caso, 80% do banco de sementes foi composto por 2 espécies. Em nosso estudo, nós verificamos que a maioria dos indivíduos pertenciam as famílias Dennstaediaceae (P. aquilinum ) e Melastomataceae (Tibouchina sp). O resultado líquido foi que 93.21% de todas as plântulas das áreas perturbadas pertenciam apenas a 2 espécies.

ESTUDO DA SUCESSÃO NATURAL EM ÁREAS DOMINADAS POR P. AQUILINUM

Este estudo sobre a vegetação em áreas de diferentes estágios sucessionais teve início em outubro de 2004, como subsídio para projetos de recuperação destas áreas. Na área de pasto limpo, ainda utilizada como pastagem para gado bovino, verificamos que ela ainda sofre queimas periódicas, é dominada por gramíneas, com alguns arbustos ou pequenas árvores em tentativa de desenvolvimento. Além de gramíneas foram encontradas duas outras famílias nesta área: Asteraceae (17 indivíduos) e Bignoniácea (3 indivíduos). As plantas estão sendo coletadas e herborizadas para sua determinação, se possível a nível de espécie.

Na área que não sofre queimadas a cerca de 5 anos, desde então abandonada para que naturalmente se regenerasse, verificamos a dominância de P. Aquilinum , invasora, com ações alelopáticas e característica de solos ácidos. Entretanto, nesta área foram encontradas outras 12 familías: Apocynaceae (1), Asteraceae (161), Bignoniacea (1), Chrysobalanaceae (1), Erythroxilaceae (4), Euphorbiaceae (22), Labiateae (10), Lauraceae (3), Leguminosae (3), Myrtaceae (17), Rutaceae (1), Simarubaceae (3).

Analisando estes dados vemos nitidamente a dominância da Família Asteraceae. A maioria das plantas encontradas é de plantas arbustivas, exceção feita às pouquíssimas arvoretas encontradas na área em regeneração (Simarubaceae e Leguminosae) e uma única no campo de pastagem (Labiatae). Por meio desta comparação notamos que uma área abandonada tende a se recuperar naturalmente, apesar deste processo ser lento e muitas vezes prejudicado por espécies invasoras, como o P. aquilinum . Como sugestão para acelerar este processo, poderia-se fazer o coroamento, e se possível adubação, dos indivíduos arbustivos/arbóreos. Outras áreas já estão sendo escolhidas utilizando-se a imagem digital e visitas a campo, com isso poderemos obter, também, uma ferramenta para diagnóstico das áreas de vegetação ao redor dos fragmentos florestais.

PLANTIO HETEROGÊNEO DE ESPÉCIES NATIVAS EM ÁREAS DE P. AQUILINUM

Não houve diferenças significativas na taxa de crescimento em altura e diâmetro entre as espécies da área controle (sem P. aquilinum ) e a área teste (com P. aquilinum ), apesar do crescimento das espécies pioneiras ter sido maior na área controle. Por outro lado, a mortalidade foi maior na área teste, principalmente das espécies pioneiras. Enquanto que as climácicas, de maneira geral, obtiveram maior sucesso nos módulos das áreas com P. aquilinum , apresentando crescimento superior no diâmetro e na altura com relação as climácicas, dispostas na área controle, além da menor taxa de mortalidade.

As espécies plantadas no campo sofreram uma alta taxa de mortalidade ao longo do experimento, porém esta foi mais alta para as espécies pioneiras na área teste. Por outro lado, as espécies climácicas se estabeleceram melhor nesta área. Apesar de comprovado a resistência dessas espécies ao stress oferecido pelos aleloquímicos, esse fato pode estar relacionado com a diferente biologia e estratégia de vida das plantas.

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Tabela 3- Número médio (± sd) de plântulas que emergiram nas amostras de solo coletadas

de areas difenetes do Parque Nacional da Tijuca, RJ. Os valores em negrito indicam diferenças significativas de acordo com o teste não-paramétrico de Kruskall-Wallis. Área 1 era a mais perturbada, área 2 foi queimada apenas em 1997, área 3 foi a mais preservada e área 4 era uma área reflorestada.

Área 1 Área 2 Área 3 Área 4

Plântulas excluindo

P. aquilinum

H = 4.183

p = 0.1235

14.9 ± 11.95

20.9 ± 11.9 12.3 ± 8.3 6.5 ± 6.2

P. aquilinum

H = 20.285

p = 0.0001

70.8 ± 66.1 30.5 ± 24.6 5.3 ± 9.9 15.2 ± 12.8

Melastomataceae

H = 18.843

p = 0.0001

11.9 ± 11.0 17.5 ± 11.4 2.2 ± 2.7 2.4 ± 3.7

Poaceae

H = 3.129

p = 0.2092

0.3 ± 0.7 0 ± 0 0.5 ± 1.1 0.5 ± 0.1

Rubiaceae

H =7.389

p = 0.0249

0.2 ± 0.8 0.3 ± 0.5 0 ± 0 0.06 ± 0.2

Leguminosae

H =2

p = 0.3679

0 ±0 0 ± 0 0.07 ± 0.2 0 ± 0

desconhecidas

H = 12.368

p = 0.0021

2.5 ± 4.1 3.2 ± 2.2 9.7 ± 6.5 2.7 ± 5.7

N. total de plântulas

P. aquilinum

H = 21.076

p =0.0001

90.2 ± 56.9 51.5 ± 28.1 17.8 ± 16.2 20.9 ± 12.6

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rizoma (Watt 1940) e consequentemente os aleloquímicos presentes em suas folhas (Humphrey & Swaine 1997).

QUANTIFICAÇÃO DA BIOMASSA E NECROMASSA AÉREA DE P. AQUILINUM

A produção primária líquida observada para P. aquilinum foi de 1060.61± 214.99g m-2ano-1. Deste total, 279.51 ± 162.41 correspondeu a biomassa enquanto 781.09 ± 214.2 corresponde e necromassa aérea. Foi observado uma correlação positiva entre a produção de biomassa de P. aquilinum e a precipitação do mesmo mês, enquanto nenhuma correlação foi observada para necromassa (Tabela 2).

Tabela 2- Correlação de Pearson entre necromassa e biomassa de Pteridium aquilinum e pluviosidade do mesmo mês (simultâneo), do mês seguinte (mês 1), dois meses depois (mês 2) e 3 mess depois (mês 3) * Correlação significante a 0.05.

Necromassa Biomassa

simultâneo -0.202 0.458*

mês-1 -0.167 0.174

mês-2 0.040 -0.083

mês-3 0.127 -0.404

Nosso estudo mostra que em uma comunidade no estágio inicial de sucessão P. aquilinum cresce vigorosamente. A produção primária líquida foi superior a observada em outras áreas (Bray

1991; from 45 to 1461 g m-2 yr-1 em um pasto em Marlborough/Nova Zelândia e Marrs et al.

1998b; 218-563 g m-2 yr-1, em Breckland/UK). P. aquilium apresentou um acúmulo muito grande de material orgânica morta (necromassa) sob sua folhagem. Consequentemente, a intensidade do fogo é mais alta nestas áreas próximas ao solo e o incêndio tende a ser mais demorado devido a este acúmulo de necromassa. Este aumento na intensidade do fogo próximo ao solo afeta ainda mais as plântulas e jovens, enquanto que o aumento na duração tendem a ter mais influência na composição das espécies uma vez que certas plantas podem se tornar progressivamente mais abundantes e outras se tornarem localmente extintas (Johnson, 2001).

ESTUDO DO BANCO DE SEMENTES EM ÁREAS IMPACTADAS

Um total de 2258 sementes germinaram durante o período de estudo. A família dominante em todas as áreas de estudo, exceto a área 3 (a mais preservada) foi Dennstaetiaceae, seguida por Melastomataceae e Poaceae. A família Dennstaetiaceae foi exclusivamente representada por P. aquilinum. Embora um grande número de plântulas não puderam ser identificadas, o número de espécies foi significativamente maior na área 3 e menor na área 1.

Não houve diferenças significativas entre as áreas, quando comparadas o número de plântulas excluindo P. aquilinum (Tabela 3). Entretanto, o número de P. aquilinum foi maior na área mais impactada, enquanto Melastomataceae e Rubiaceae foram mais frequentes na área 2.

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Tabela 1

Respostas biológicas em dez espécies da Mata Atlântica. (-) indica redução

significativa, (ø) indica indiferença e (+) indica estimulação de acordo com Mann-Whitney e com p<0.05.

Espécie Raiz Diâmetro do Caule

Comprimento do Caule

Comprimento da Folhas

Taxa de germinação

Quaresmeira ( - ) ( ø ) ( + ) ( + ) ( ø )

Mutambo ( - ) ( + ) ( ø ) ( ø ) ( - )

Embaúba ( - ) ( ø ) ( + ) ( ø ) ( ø )

Aroeira ( - ) ( ø ) ( ø ) ( ø ) ( - )

Jacatirão ( - ) ( ø ) ( + ) ( + ) ( - )

Ipê ( - ) ( ø ) ( ø ) ( ø ) ( - )

Babosa-branca

( ø ) ( - ) ( ø ) ( ø ) ( ø )

Paineira- Rosa

( ø ) ( ø ) ( ø ) ( ø ) ( ø )

Peloteira ( + ) ( ø ) ( ø ) ( ø ) ( + )

Tamboril ( ø )

( ø ) ( + ) ( + ) ( - )

Com relação aos experimentos de laboratório houve retardamento na taxa de germinação para o grupo teste em Mutambo, Aroeira, Jacatirão, Ipê e Tamboril, o que pode estar relacionado a ação dos aleloquímicos na germinação das sementes, assim como observado por Rizvi (1992) em seus estudos. Por outro lado, ocorre estímulo na taxa de germinação de Peloteira e em menor grau com Babosa-Branca, discordando com a maioria dos trabalhos envolvendo alelopatia. Rice (1984), relata que o fenômeno de alelopatia não se restringe apenas a uma redução no crescimento de um vegetal, e que o estímulo desse também pode ser encarado como resultado de liberação de substâncias secundárias no meio ambiente.

A resposta de um vegetal à algum composto aleloquímico depende de muitos fatores, tais como temperatura do ambiente, tipo de solo, pH, e a concentração da substância no meio ambiente (Rice 1984 e Harper 1977). Portanto, o incremento de algumas espécies no comprimento da raiz, tamanho das folhas e caule pode estar relacionado com a temperatura, concentração a que o experimento foi submetido ou ainda estas espécies podem sofrer alelopatia positiva. Somente Paineira-Rosa não apresentou mudança significativa para nenhuma de suas estruturas externas.

As espécies mais resistentes aos aleloquímicos presentes nas folhas de P. aquilinum foram Peloteira, Babosa-Branca e Paineira-Rosa. As raízes dessas espécies não foram afetadas negativamente, assim como as outras estruturas, com exceção de Babosa-Branca que sofreu redução apenas no diâmetro na base do caule. As copas dessas espécies são relativamente grandes o que talvez pudesse diminuir a incidência de luz no solo, provocando assim uma baixa na população de P. aquilinum , uma vez que ela precisa de luz solar para desenvolver o extenso

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PLANTIO HETEROGÊNEO DE ESPÉCIES NATIVAS EM ÁREAS DE P. AQUILINUM

O plantio das mudas no Campo teve início em Novembro/2002, assim que se iniciou o período chuvoso, por recomendação dos técnicos da Coordenadoria de Recuperação Ambiental da Prefeitura Municipal do Rio de Janeiro, para que as perdas não fossem grandes.

A área escolhida localizava-se em uma propriedade particular em Teresópolis

RJ, que havia

sofrido um incêndio recente. Em decorrência deste e de outros incêndios, parte da vegetação foi removida pelo fogo e, após um certo período de tempo, houve a invasão e estabelecimento de P. aquilinum no local. Segundo relatos dos proprietários, essa se expande cada vez mais e penetra para o interior da floresta.

Dentro desta propriedade duas áreas próximas a um remanescente florestal foram escolhidas: a primeira em um local dominado por P. aquilinum e a segunda em uma área aberta sem a presença de P. aquilinum (área controle). Utilizou-se o método de regeneração natural (Crestana 1993, Rodrigues, 1996, Rodrigues 1988), já que a área mantém em seu remanescente florestal os meios de recuperação biótica, como chuva de sementes, banco de plântulas e banco de sementes. As mudas foram colocadas em covas com cerca de 20 cm de profundidade, sendo enterradas até o coleto e dispostas em sistemas de módulos repetidos de forma quadrada (com nove indivíduos) com distância entre as mudas de 2 m.

As espécies Peloteira, Aroeira e Babosa-Branca por serem heliófitas e pioneiras foram colocados de maneira aleatória nas bordas, enquanto que Ipê-Rosa e Cedro foram plantados no centro dos módulos, já que possuem estratégias diferentes. Para a implantação do experimento foi usado um total de 50 mudas de cada espécie. Essa metodologia baseia-se no fato de que espécies pioneiras por crescerem de forma rápida proporcionam as condições abióticas necessárias para o estabelecimento das espécies secundárias e climacicas (Crestana 1993, Rodrigues 1996, Rodrigues 1988).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

EFEITO ALELOPÁTICO DE P. AQUILINUM SOBRE ESPÉCIES DE MATA ATLÂNTICA

De maneira geral, houve uma diminuição da taxa de germinação ao longo dos dias, que foi menor para cinco espécies (Mutambo, Aroeira, Jacatirão, Ipê-cinco-folhas e Tamboril) e maior apenas para Peloteira e Babosa-Branca. Observou-se que a maioria das plântulas, tratadas com a solução Pteridium, tiveram uma diminuição significativa da raiz, como Quaresmeira (p=0,002), Mutambo (p=0,0001), Embaúba (p=0,0001), Aroeira (p=0,0001), Jacatirão (p=0,0003) e Ipê-cinco-folhas (p=0,0001). Apenas Peloteira obteve a raiz significativamente maior na solução teste (p=0,0001), enquanto que nas outras espécies restantes não houve diferença entre os tratamentos.

Por outro lado, o diâmetro na base do caule não foi muito influenciado nas espécies testadas (tabela 1). Com exceção de Mutambo que era estimulado (p=0,0013) e o de Babosa-Branca que foi significativamente menor (p=0,0006). O comprimento do Caule foi afetado positivamente para Quaresmeira (p=0,0001), Embaúba (p=0,0205), Jacatirão (p=0,0001) e Tamboril (p=0,0168), já que estes se apresentavam significativamente maiores em solução com os aleloquímicos. Da mesma maneira, o tamanho das folhas também foi significativamente maior na solução teste em Quaresmeira (p=0,0001 para as duas folhas), Jacatirão (p=0,0001 para as duas folhas) e Tamboril (p=0,0185 para a folha 1 e p=0,0001 para a folha 2).

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quinta área destaca-se também pelo domínio do P. aquilinum , porém este se encontra de forma mais espaçada, de modo que encontramos partes de Pteridium entrecortados por trechos sem vegetação e trechos de gramíneas.

Figura 1- Imagem IKONOs (resolução 4m, obtida em 2002) mostrando a região de matriz estudada na região de Teresópolis (RJ).

Figura 2

Imagem de duas áreas utilizadas para estudo da sucessão secundária na região de Teresópolis (RJ).

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A vegetação é típica de Mata Atlântica. Entretanto, ao longo dos anos, grandes áreas deste

parque têm sido destruídas ou tornaram-se mais impactadas pelo fogo ou pela expansão urbana. Apesar de todo histórico de perturbação, o Parque Nacional da Tijuca possui uma grande diversidade e complexidade estrutural, e oferece oportunidade para conservação (Oliveira & Lacerda 1988).

Para a avaliação do banco de sementes, 4 áreas diferentes foram escolhidas de acordo com as suas diferenças em relação ao histórico de incêndios. Duas áreas contíguas, no morro do Sumaré foram escolhidas, uma delas claramente perturbada (presença de poucos indivíduos arbóreos vivos, dossel aberto, alta densidade de árvores morta em pé ou caídas além do estrato herbáceo dominado por gramíneas e P. aquilinum); a segunda área de estudo deste local, possuía um aspecto oposto: presença de indivíduos arbóreos de grande porte, palmeiras, bromélias, dossel fechado e ausência de indivíduos arbóreos mortos. De acordo com as informações obtidas no Grupamento de Combate de Incêndio Florestal e Meio Ambiente, a primeira área (mais impactada) foi queimada em 1997 por uma queda de balão. A terceira área estava localizada dentro da Reserva Estadual da FEEMA na Vista Chinesa. Esta área era a mais preservada, apresentando uma diversidade maior, maior densidade de espécies arbóreas, bromélias, dossel fechado e sem a presença de espécies invasoras (gramíneas/P. aquilinum ). Finalmente, a quarta área estava localizada em uma área de reflorestamento ao redor do Parque Nacional da Tijuca. O reflorestamento ocorreu há 15 anos atrás e incluiu espécies pioneiras, secundárias e climácicas (sensu Swaine & Whitmore 1988).

As amostras foram obtidas ao acaso dentro de cada uma destas áreas. De cada uma, foram coletadas 15 amostras superficiais (abaixo da serapilheira) utilizando-se um coletor metálico de 23cm de diâmetro, 7cm de altura e 5cm de profundidade. Todas as amostras foram levadas ao laboratório imediatamente e colocadas em bandejas plásticas (25 X 40cm). As bandejas foram cobertas com plástico transparente para evitar contaminação pelo ar. As amostras foram regadas duas vezes por semanas ao longo de 6 meses. As plântulas foram identificadas a nível de família para evitar erros e identificação. A quantificação do número de sementes viáveis no solo foi estimada a partir do número de plântulas emergentes segundo a metodologia de (Roberts 1981, Gross 1990).

ESTUDO DA SUCESSÃO NATURAL EM ÁREAS DOMINADAS POR PTERIDIUM

Os estudos sobre a sucessão secundária em áreas de pasto abandonadas e dominadas por P. aquilium ainda estão em andamento, e são concentrados em uma microbacia (figura 1) na região de Teresópolis (RJ), onde também foram coletadas informações sobre a estrutura sócio-econômica dos moradores e informações sobre o histórico de impactação nesta região. Através destas informações é possível relacionar o histórico de perturbação e alteração na paisagem causada pela expansão agrícola.

Nesta região foram estudadas até o momento 5 áreas. Duas áreas são adjacentes com uma diferença básica entre elas: uma é formada por um pasto ainda em uso e a outra formada por um pasto já abandonado. Estas áreas são dividas apenas por uma cerca (figura 2). O pasto é utilizado por um rebanho de gado. Nele são feitas queimas periódicas para conservá-lo baixo e promover a rebrota. Trata-se de um pasto sujo, com predomínio de gramíneas, porém com alguns arbustos ou pequenas árvores em tentativa de desenvolvimento.

A segunda área não é queimada há aproximadamente 5 anos e não sofreu nenhuma interferência desde então, tendo sido apenas abandonada para que naturalmente se regenerasse. Nesta área há dominância da espécie P. aquilinum . A terceira área também é dominada por P. aquilinum, há, contudo, presença de gramíneas. Esta área é voltada para a mesma face das anteriores e não sofre queima há pelo menos dois anos. A quarta área, também antigo pasto, está em processo de regeneração há aproximadamente seis meses (período em que houve o abandono do pasto). Nesta região, P. aquilinum está presente, porém a dominância é de gramíneas. A

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em 4 quadrantes com 25 sementes em cada um, forradas com papel de filtro. As sementes foram deixadas para germinar em temperatura ambiente.

A solução de Pteridium foi obtida através de maceração de 50g das folhas coletadas e posterior diluição em 450ml de água destilada. O número de plântulas que germinaram foi registrado a cada 72 h, e o tamanho de todas as plântulas (raiz, diâmetro, caule e folhas) foi medido com um paquímetro digital Mitutoyo CD-6 CS. Os dados numéricos da morfologia externa de todas as repetições foram reunidos e comparados através do teste estatístico não paramétrico Mann-Whitney (Zar, 1983).

QUANTIFICAÇÃO DA BIOMASSA E NECROMASSA AÉREA DE P. AQUILINUM

O estudo sobre quantificação da biomassa e necromassa aérea foi conduzido na Reserva Biológica de Poço das Antas (22°30 -22°33 S, 42°15 -42°19 W), no município de Silva Jardim, Rio de Janeiro. A ReBio tem cerca de 5000 ha de Mata Atlântica (IBAMA 1989) e sua elevação máxima é de 205m acima do mar. Esta área é cercada por pastos, agricultura e matas secundárias. O clima da região é classificado como Equatorial de acordo com a classificação de Walter e Lieth (Walter 1971). A quantidade de chuvas é bem distribuída ao longo do ano (média anual de 2092 mm, no período de 1987-1997), com um período menos chuvoso de maio a agosto.

A vegetação é típica de Mata Atlântica de baixada sendo formada por fragmentos em diferentes estágios sucessionais (Lima et al. 1997) cercados por densos agrupamentos de espécies invasoras (a matriz). Lima et al. (1997) consideraram que esta reserva é um dos poucos remanescentes de Mata Atlântica de Baixada no estado do Rio de Janeiro.

A coleta de dados foi realizada em uma área de 10 x 15m dominada por P. aquilinum na matriz entre os fragmentos. O solo desta região é turfoso e o fragmento mais próximo está a 1km da área de estudo. No passado, esta região era alagada, porém com a construção da represa de Juturnaíba em 1983, a água foi drenada. Desde então, esta área tornou-se seca e vários incêndios ocorreram, especialmente durante o inverno (junho, julho e agosto). Assim, o fogo tem modificado significativamente esta paisagem uma vez que o processo de sucessão não se completa (Silva Matos et al. 2005).

Ao longo de dois anos consecutivos, três amostras de 0,25m2 da biomassa e necromassa aérea foram coletadas mensalmente. A distribuição destas amostras foi escolhida ao acaso e excluídas para evitar que fossem amostradas novamente seguindo a metodologia de Ovington (1963). Estas amostras foram levadas para laboratório e separadas em material orgânico vivo (biomassa) e morto (sem clorofila visível, necromassa). Após a separação, as amostras foram secas em estufa a 80ºC até o peso se tornar constante (Ovington 1963, Gaona 1996). A produção primária líquida (PPL) foi calculada usando o método de Smalley (1959 in Linthurst & Reimold 1978, Gaona et al. 1996), que é um dos métodos mais comuns.

ESTUDO DO BANCO DE SEMENTES EM ÁREAS IMPACTADAS

O estudo sobre o banco de sementes foi conduzido no Parque nacional da Tijuca (22º57'9" S e 43º18'3" W) no estado do Rio de Janeiro. Este parque tem uma área florestada de cerca de 3300 ha e é cercado pela cidade do Rio de Janeiro. O clima desta região tem dois períodos bem distintos: uma estação chuvosa que se extende de outubro até março, quando a temperatura média é de cerca de 25ºC, e uma estação seca que se extende desde abril até setembro, quando a temperatura alcança cerca de 19ºC (Oliveira et al. 1985). A quantidade de chuva anual é de aproximadamente 2500 mm (Coelho Neto 1985).

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quando plantas estão expostas à aleloquímicos, elas possuem o seu crescimento comprometido, podendo ocorrer também retardamento na taxa de germinação, inchaço e escurecimento da semente, redução do comprimento da raiz, diminuição da quantidade de seus pêlos absorventes, além de problemas no material genético.

Uma invasora em potencial que coloniza áreas desmatadas e que produz compostos fenólicos secundários (taninos) é a samambaia Pteridium aquilinum , também conhecida como Samambaião por agricultores e fazendeiros. Segundo Martins et al (1995), essa espécie é encarada como um problema mundial, podendo se estabelecer em vários tipos de vegetação (Glass 1976), especialmente em clareiras naturais (Swaine & Humphrey 1997) ou áreas que sofreram incêndios ou derrubada de árvores (Del Amo, 1991, Alonso-Amelot & Rodulfo-Baechler 1996). De acordo com Swaine & Humphrey (1997), essa samambaia cresce em solos férteis atingindo altura superior a 2 metros, e no inverno ocorre grande mortalidade das folhas, implicando na diminuição da biomassa das plântulas em processo de crescimento. Além disso, o acúmulo de necromassa sobre o solo por um longo período de tempo, determina a ocorrência de incêndios mais intensos (Uhl et al. 1990), o que por sua vez, não prejudica o desenvolvimento dessa samambaia, já que seu caule é extenso, ramificado e subterrâneo, regenerando-se facilmente em fase posterior. Conway (1949), afirma que P. aquilinum possui associação com fungos em suas raízes, o que poderia, de fato, auxiliar na obtenção de nutrientes. Tal afirmação pode ser reforçada, na medida que o crescimento de fungos pode ser acelerado por compostos fenólicos produzidos por suas estruturas (Watt 1940, Glass 1969)

Evans e Bozzone (1997), provaram que a reprodução vegetativa e sexuada dessa samambaia ocorre em solos ácidos com pH variando de 4,2 à 5,8. Entretanto, Conway (1949) encontrou indivíduos vigorosos em solos com pH 7,7, evidenciando o caráter generalista da espécie. Outro aspecto importante, é que essa Pteridófita possui um rizoma que armazena carboidratos e contém grande quantidade de báculos dormentes (Lowday & Marrs 1992). Além de danos na flora em geral, pesquisas indicam que a ingestão de folhas de P. aquilinum pode promover efeitos carcinógenos e histopatogênicos em pequenos mamíferos (Alonso et al. 1992, Oymada 1987).

De maneira a encontrar um manejo adequado de áreas onde P. aquilinum é abundante, este trabalho buscou uma série de informações sobre esta espécie. Mais especificamente, este trabalho procurou avaliar como esta samambaia afeta a capacidade de germinação e a morfologia de plântulas de espécies nativas da Mata Atlântica; avaliar a presença deste espécie em áreas impactadas; avaliar quais espécies se regeneram naturalmente em áreas dominadas por P. aquilinum e; avaliar o desenvolvimento em campo, de espécies que demonstraram maior resistência aos aleloquímicos em laboratório.

MATERIAL E MÉTODOS

EFEITO ALELOPÁTICO DE P. AQUILINUM SOBRE ESPÉCIES DE MATA ATLÂNTICA

O experimento consistiu de quatro repetições para cada uma das seguintes espécies: Embaúba (Cecropia ulm ifolia), Quaresmeira (Tibouchina granulosa), Aroeira (Schinus therebentifolius), Jacatirão (Miconia cinnam om ifolia), Ipê-cinco-folhas (Sparattosperma leucanthum), Mutambo (Guazuma ulm ifolia), Tamboril (Enterolobium schomburgkii), Babosa-Branca (Cordia superba), Peloteira (Guarea kunthiana) e Paineira-Rosa (Ceiba boliviana).

Cada experimento consistiu de 4 repetições, sendo que para cada experimento foram selecionadas 200 sementes (doadas pela Coordenadoria de Recuperação Ambiental da Secretaria Municipal do Meio Ambiente, Rio de Janeiro/RJ). Destas sementes, 100 foram utilizadas no grupo controle (regadas com água destilada) e o remanescente no grupo teste (regadas com solução de P. aquilinum 10%). As sementes dos dois grupos foram separadas em placas de Petri, subdividida

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Trabalho científico

ESTUDO SOBRE A EXPANSÃO DE PTERIDIUM AQUILINUM VAR. ARACHNOIDEUM, PTERIDOPHYTA, EM ÁREAS DA MATA ATLÂNTICA.

Dalva M. Silva Matos, Úrsula S. Rodrigues da Silva, Rita C. Quitete Portela, Thiago A. Belinato, Giovana C. Corsi, Felipe N. Cintra, Manoela M. Jardim & Fernando O. G. Figueiredo

INTRODUÇÃO

Na região sudeste do Brasil, gramíneas e samambaias são comumente encontradas em áreas perturbadas, pastos abandonados e bordas de fragmentos florestais remanescentes. Apesar da sua ocorrência dentro de áreas de Mata Atlântica, poucos estudos têm sido realizados com estas espécies. A ocorrência de espécies invasoras tem se tornado mais frequente dentro de áreas de Mata Atlântica em consequência da ocorrência de incêndios florestais (Silva Matos et al. 2002, Silva Matos et al. 2005, Silva & Silva Matos no prelo).

Apesar do fogo não ser um evento natural na Mata Atlântica, ele se tornou comum em algumas áreas em decorrência de ações antrópicas, relacionadas a agricultura e pastagem. Vários autores (Uhl et al. 1990, Pringle 1995, Peres 1999, Vilà and Lloret 2000, Jacobs & Schloeder 2002, Silva Matos et al. 2002) mostraram que o fogo desempenha um papel fundamental na alteração e degradação de florestas tropicais. Os fragmentos de floresta madura estão, normalmente, em matrizes de vegetação em estágio inicial de sucessão. A regeneração desta vegetação depende diretamente do regime de incêndios (Whelan 1995), que por sua vez, é descrito pela freqüência, intensidade, época de ocorrência, extensão e tipo de incêndio (Uhl et al. 1988, Whelan 1995, Mônaco 1998). De acordo com Uhl et al. (1990) as perturbações nas florestas tropicais aumentam a disponibilidade de biomassa aérea de alta flamabilidade. Este acúmulo de biomassa pode afetar a recuperação da vegetação após a ocorrência de um incêndio e contribui para aumentar a probabilidade, intensidade e a área de ocorrência do próximo incêndio (Whelan 1995, Mônaco 1998, Silva Matos et al. 2002).

A colonização rápida de espécies invasoras, prejudica a regeneração natural de uma floresta (sucessão secundária), impedindo mecanicamente a penetração das raízes de espécies nativas ou diminuindo a oferta de nutrientes por competição. Existem relatos que espécies invasoras acumulam grande quantidade de necromassa (Portela & Silva Matos, em preparação) e que afetam a composição dos nutrientes presentes anteriormente no solo (D Antonio & Vitousek,1992). Outro aspecto problemático que comumente ocorre em locais impactados, é a liberação no solo de compostos secundários por parte de espécies exóticas. De acordo com Rizvi (1992) e Rice (1984), compostos alelopáticos podem ser liberados pelo vegetal no ambiente por volatilização, exsudação e decomposição, alterando gravemente o metabolismo de espécies lenhosas, de forma a prejudicar a ação de hormônios de crescimento (Ex:AIA).

Estas substâncias podem se mover entre vegetais através da absorção pelas raízes, fungos, ou através de haustórios de plantas parasitas (Rice 1984, Graham & Bormann 1966 apud, Crawley 1997, Harley & Smith 1983 apud, Crawley 1997). Rice (1979) e Harper (1977), relataram que

Depto de Botânica, Universidade Federal de São Carlos, São Carlos (SP). Via Washington Luis km 235 - Caixa Postal 676 - CEP 13.565-905. Brasil. E-mail: [email protected]

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