ORDENAÇÃO DOS DADOS DE ESTRUTURA DA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA PARTINDO DE INFORMAÇÕES DO INVENTÁRIO FLORÍSTICO-FLORESTAL DE SANTA CATARINA: RESULTADOS DE ESTUDO-PILOTO DATA ORDINATION OF MIXED RAIN FOREST STRUCTURE BASED ON INFORMATION OF

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  ORDENAÇÃO DOS DADOS DE ESTRUTURA DA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA PARTINDO DE INFORMAÇÕES DO INVENTÁRIO FLORÍSTICO-FLORESTAL DE SANTA CATARINA: RESULTADOS DE ESTUDO-PILOTO DATA ORDINATION OF MIXED RAIN FOREST STRUCTURE BASED ON INFORMATION OF FLORISTIC
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  Ciência Florestal, Santa Maria, v. 18, n. 4, p. 511-523, out.-dez., 2008 511 ISSN 0103-9954  ____________________________ 1.   Engenheiro Florestal, Dr., Professor do Departamento de Engenharia Florestal, Universidade Regional de Blumenau, Rua São Paulo, 3250, CEP 89030-000 Blumenau (SC). acv@furb.br 2.   Biólogo, Dr., Professor do Departamento de Ciências Naturais, Universidade Regional de Blumenau, Rua São Paulo, 3250, CEP 89030-000 Blumenau (SC). 3.   Engenheiro Florestal, Dr., Professor do Departamento de Ciências Florestais, Universidade Federal do Paraná, Rua Lothário Meissner, 900, Jardim Botânico, CEP 80210-170, Curitiba (PR). 4.   Biólogos, Técnicos participantes do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina. 5.   Engenheiro Florestal, Técnico participante do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina. Recebido para publicação em 27/04/2007 e aceito em 10/10/2008.   ORDENAÇÃO DOS DADOS DE ESTRUTURA DA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA PARTINDO DE INFORMAÇÕES DO INVENTÁRIO FLORÍSTICO-FLORESTAL DE SANTA CATARINA: RESULTADOS DE ESTUDO-PILOTO DATA ORDINATION OF MIXED RAIN FOREST STRUCTURE BASED ON INFORMATION OF FLORISTIC FOREST INVENTORY OF SANTA CATARINA STATE, SOUTHERN BRAZIL: RESULTS OF A PILOT SURVEY. Alexander Christian Vibrans 1  Alexandre Uhlmann 2  Lucia Sevegnani 2  Moacir Marcolin 1   Nelson Nakajima 3  Carlos Roberto Grippa 4  Eduardo Brogni 5  Marcela Braga Godoy 4 RESUMO O Inventário Florístico-Florestal do Estado de Santa Catarina tem por objetivo inventariar e analisar a composição florística e a estrutura horizontal e vertical dos remanescentes florestais do Estado, registrar a diversidade arbórea das florestas e coletar dados sobre as espécies vegetais ameaçadas de extinção. A cobertura florestal de seu território de 95.443 km² é inferior a 30%, porém, extremamente reduzida e fragmentada na sua região oeste do estado. Nesse estudo-piloto, foram implantadas 74 unidades amostrais de 2000 m² cada, distribuídas aleatoriamente numa área de 41.380 km² nos domínios da Floresta Ombrófila Mista. Além da análise usual da estrutura horizontal e vertical, os dados de densidade foram utilizados para a construção de uma matriz de densidades (espécie/parcela) que foi submetida à Análise de Correspondência Corrigida (ACC). Os resultados do levantamento indicam Myrtaceae, Lauraceae e Fabaceae como famílias mais abundantes, seguidas de Asteraceae e Solanaceae. O levantamento registrou 133 espécies com DAP ≥  10cm, 101 espécies com DAP <10cm ≥ 1cm e 105 espécies com DAP menor que 1cm. Existe um número restrito de espécies muito freqüentes, enquanto 120 espécies ocorrem em menos de dez das 74 unidades amostrais e 46 espécies são presentes em apenas uma unidade. Os resultados da Análise de Correspondência mostram dois conjuntos de unidades amostrais, um caracterizado por espécies da Floresta Ombrófila Mista, outro com forte influência de espécies da Floresta Estacional Decidual. Este agrupamento se fez presente com nitidez dentro da grande região geográfica srcinalmente identificada como região da Floresta Ombrófila Mista e dos Campos Naturais. Os dois grupos mostram-se distintos quanto à sua estrutura e flora. Este resultado propõe a necessidade de novos levantamentos para verificar se realmente existe uma diferenciação florística ao longo dessa linha divisória, preliminarmente estabelecida. As próximas fases do Inventário Florestal de Santa Catarina poderão contribuir para verificação dessa hipótese. Palavras-chave :   florística; análise de correspondência; Floresta Ombrófila Mista; inventário florestal. ABSTRACT The floristic forest inventory of Santa Catarina  State in Southern Brazil aims at quantifying the forest resources and increasing the knowledge on vascular plant diversity. The study includes sampling of trees, shrubs, herbs and vascular epiphytes. Santa Catarina State’s surface is about 95,443 km², covered by four major vegetation types: Dense Tropical Humid Forests, Mixed Rainy Forests with  Araucaria angustifolia , highland grasslands and Seasonal Deciduous Forests. Forest land cover is about 30%, although extremely fragmentized, especially in the western region. This pilot study has been conducted in Mixed Rainy Forest domain during 2005, measuring 74 sample plots (2000 m² each) randomly distributed in this forest type’s area (41,380 km²). Besides the usual analysis of vertical and horizontal vegetation structure, species density data were utilized to construct species/samples matrix that was the basis for Detrended Correspondence Analysis (DCA). The survey results indicate that Myrtaceae, Fabaceae, Lauraceae are the most numerous families, followed by Asteraceae and Solanaceae. The survey registered 133 species with  512 Vibrans, A. C. et al.    ____________________________________________________ Ci. Fl., v. 18, n. 4, out.-dez., 2008   DBH ≥  10cm, 101 species with DBH <10cm ≥ 1cm and 105 species with DBH smaller than 1 cm. There is a restricted number of very frequent tree species and a large number (120) of species occurring in less than 10 of the total of 74 sample plots; 46 species are present in only one plot, showing vulnerability of species diversity. According to results of Correspondence Analysis, there are two well distinguished clusters of plots, one of them dominated by typical mixed forest species; the other cluster clearly dominated by supposed to be typical seasonal deciduous forest representants  ,  although located in geographical region until now attributed to mixed forests. The two groups are very dissimilar with respect to their structure and floristics. These results indicate the necessity of new surveys in order to verify the existence of a floristic differentiation along this preliminary established border line. The next steps of Floristic-Forest Inventory could give way to support this hypothesis. Keywords :   floristics; correspondence analysis; Mixed Rainy Forest; forest inventory. INTRODUÇÃO A drástica redução da cobertura florestal do Estado durante a segunda metade do século XX e a constante pressão exercida pelas atividades econômicas atuais sobre os remanescentes florestais, levaram a Secretaria de Estado da Agricultura e Política Rural a formular, em 2003, o Projeto de Inventário Florístico-Florestal do Estado de Santa Catarina, atendendo às Resoluções do Conselho Nacional de Meio Ambiente do Brasil – CONAMA 278/2001 e 309/2002. O Inventário Florístico-Florestal tem por objetivo inventariar e analisar a composição florística e a estrutura horizontal e vertical dos remanescentes florestais do estado. Motivação especial do projeto consiste na necessidade de registrar a diversidade e a estrutura, especialmente do componente arbóreo-arbustivo das florestas e obter informações sobre espécies de plantas ameaçadas de extinção. A Floresta Ombrófila Mista (FOM), de acordo com Leite e Klein (1990), também denominada de Mata de Pinhais ou Floresta com Araucária (KLEIN, 1978), compreende as florestas situadas no planalto e oeste dos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná, nordeste da Argentina e sudeste do Paraguai, além de áreas isoladas nos estados de São Paulo, Rio de Janeiro e Minas Gerais, srcinalmente cobrindo 400.000 km 2  dos quais atualmente restam menos que 5% (SOS MATA ATLÂNTICA, 2004). Em Santa Catarina, ela cobria cerca de dois terços do território do Estado, com maior expressão no planalto, acima de 500 m de altitude, dos platôs da Serra Geral até a divisa com a Argentina, em ecótono com a Floresta Estacional Decidual (FED) e com a Floresta Ombrófila Densa (FOD) (KLEIN, 1978, LEITE; KLEIN, 1990). Sua área core  no Estado é o planalto com altitudes superiores a 800 m. Fisionomicamente a Floresta Ombrófila Mista tinha estrato emergente composto por  Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze, com árvores que atingiam até 45 m de altura; cerca de 10 m abaixo situava-se o dossel das latifoliadas, entre as quais  predominavam as Lauraceae ( Ocotea porosa (Nees) Barroso  , O. odorifera (Vell.) Rohwer,  O. puberula  (Rich.) Nees  , Persea major (Nees) L.E. Kopp.  , Cryptocarya aschersoniana Mez  , Nectandra lanceolata  Nees)  ,  as Myrtaceae (  Eugenia involucrata DC.,  E. pyriformis Cambess.,  Campomanesia xanthocarpa O. Berg), Meliaceae ( Cedrela fissilis Vell.), Winteraceae (  Drymis brasiliensis Miers), e em locais formando densos conjuntos de Dicksoniaceae (  Dicksonia sellowiana Hook.) (KLEIN, 1978; SANTA CATARINA, 1986). A exploração madeireira, a agricultura, a pecuária, os reflorestamentos com espécies exóticas bem como a expansão das cidades, causaram e ainda causam drástica redução dessa peculiar floresta. Estudos ainda são raros sobre essa floresta, destacando-se: Klein (1960, 1978, 1984), Hueck (1972), Jarenkow e Baptista (1987), Negrelle e Silva (1992), Canalez et al.  (2004), Longhi et al.  (2006) e Schaaf et al.  (2006).  No entanto, esta permanece pouco compreendida em seus aspectos estruturais, funcionais e de variação fisiográfica (SONEGO et al.  2007). Essa situação é ainda agravada pelo seu estado de fragmentação e simplificação estrutural constatada atualmente.  No oeste do estado de Santa Catarina, a Floresta Estacional Decidual (FED) tem estreita relação com a Floresta Ombrófila Mista. Especialmente distribuída nas encostas do Rio Uruguai e seus afluentes em direção ao norte (KLEIN, 1978, SANTA CATARINA, 1986) a FED se caracteriza por apresentar mais de 50% do dossel composto por espécies decíduas (VELOSO et al.  1991). As espécies do contingente estacional dessa região, muitas vezes, concorrem com a  Araucaria angustifolia  e com as demais espécies da Floresta Ombrófila Mista, tanto que Klein (1978) e Leite e Klein (1990) consideraram grande parte do oeste   Ordenação dos dados de estrutura da Floresta Ombrófila Mista partindo de informações….   513  ____________________________________________________ Ci. Fl., v. 18, n. 4, out.-dez., 2008   de Santa Catarina como área de transição entre essas duas regiões fitoecológicas. A estacionalidade climática é marcada por temperaturas baixas no inverno, com médias mensais inferiores a 15 ºC e verões com médias mensais acima de 23 ºC. A fisionomia decidual dessa floresta é determinada pelo dossel emergente dominado  por leguminosas caducifólias, destacando-se:  Apuleia leiocarpa  (Vogel) J. F. McBr.   e  Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan. Registre-se também Cordia americana  (L.) Gottschling & J. S.l Mill.,  Holocalyx   balansae Micheli  , Syagrus romanzoffiana  (Cham.) Glassman  , Cedrela fissilis Vell.  , Tabebuia  spp.,  Diatenopteryx sorbifolia Radlk.,  Luehea divaricata Mart. et Zucc.,  Ocotea puberula (Rich.) Ness  , Nectandra megapotamica (Spreng.)   Mez,   entre dezenas de outras   (KLEIN, 1978). A presença de muitas espécies madeiráveis de grande valor econômico, como  Apuleia leiocarpa, Paraptadenia rigida, Cedrela fissilis  entre outras, a perspectiva da abertura de áreas para a agricultura e pecuária estimularam grandes ciclos de exploração, remanescendo em 2000, apenas 3% de sua extensão srcinal, extremamente fragmentados. O Inventário Florestal do Rio Grande do Sul avaliou os remanescentes florestais da FOM e da FED naquele Estado, mostrando a composição florística e estrutura de comunidade, seu alto grau de degradação (RIO GRANDE DO SUL, 2002). Os estudos no âmbito da FED em Santa Catarina (KLEIN, 1972, LEITE e KLEIN, 1990) são ainda poucos. O presente trabalho objetiva avaliar a composição florística e a estrutura fitossociológica da Floresta Ombrófila Mista no planalto e oeste de Santa Catarina, bem como verificar a ocorrência de segregação florístico-estrutural das unidades amostrais do estudo piloto do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina.  MATERIAL E MÉTODOS Metodologia do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina: etapa-piloto  Nos meses de maio e junho de 2005, foram implantadas e mensuradas sessenta unidades amostrais temporárias para levantar o atual estado da vegetação e 14 unidades amostrais permanentes visando ao monitoramento da dinâmica da floresta em Santa Catarina (Figura 1). O levantamento foi realizado mediante o processo de amostragem aleatória restrita em dois estádios: as unidades amostrais foram alocadas aleatoriamente nos remanescentes florestais da Floresta Ombrófila Mista, identificados por interpretação visual de imagens Landsat de 2003, efetuada pelo Centro de Informações de Recursos Ambientais e de Hidrometeorologia de Santa Catarina (CIRAM) da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Santa Catarina (EPAGRI). A distribuição realizou-se mediante sorteio entre os cerca de 15 mil fragmentos maiores que 10 hectares constantes no mapa do CIRAM; dentro de cada fragmento sorteado, as unidades amostrais foram alocadas aleatoriamente. FIGURA 1: Localização do estado de Santa Catarina. FIGURE 1: Localization of Santa Catarina State.  514 Vibrans, A. C. et al.    ____________________________________________________ Ci. Fl., v. 18, n. 4, out.-dez., 2008   O método de amostragem utilizado é o de área fixa. Nas unidades amostrais, no entanto, cada componente de amostragem (árvores adultas, incluídas pteridófitas arborescentes, árvores finas, regeneração natural, ervas, epífitas e arbustos) teve um tratamento diferenciado (Figura 2); este procedimento foi  proposto, a fim de evitar superamostragem dos indivíduos que ocorrem naturalmente em maior número na distribuição das espécies na floresta e para dar agilidade ao levantamento. Os componentes de amostra foram planejados conforme seguem: K – ervas, arbustos e regeneração natural com DAP <  1 cm – unidade amostral de 2 m x 2 m, totalizando 4 m 2  cada unidade amostral; L – regeneração natural com 1 cm ≤  DAP <  10cm = unidade amostral de 5 m x 5 m, totalizando 25 m 2  cada unidade amostral; M – arvores finas com DAP ≥  10 cm = subunidade S 1a  de 10 m x 25 m, totalizando 250 m 2  cada subunidade amostral. Nessa subunidade foram inventariadas as epífitas, sorteando-se dois forófitos (árvores substrato das epífitas), por subunidade amostral;  N – arvores adultas com DAP ≥  20 cm = subunidade S 1b  de 10 m x 25 m, totalizando 250 m 2  cada subunidade amostral; O – arvores adultas com DAP ≥  30 cm = subunidade S 2  de 10 m x 50 m, totalizando 500 m 2  cada subunidade amostral; P – arvores adultas com DAP ≥  40 cm = subunidade S 3  de 10 m x 50 m, totalizando 500 m 2  cada subunidade amostral; Q – arvores adultas com DAP ≥  50 cm = subunidade S 4  de 10 m x 50 m, totalizando 500 m 2  cada subunidade amostral; FIGURA 2: Esquema de uma unidade amostral dividida em subunidades. FIGURE 2: Schedule of a sample unit divided in plots and subplots.  Nas unidades amostrais permanentes, foram mensuradas todas as espécies arbóreas partindo de 10 cm de DAP em todas as subunidades (S 1 , S 2 , S 3 , S 4 ). As variáveis levantadas na floresta foram: diâmetro do tronco (DAP) em centímetros (medido a 1,30 m do solo ou acima em caso de raiz tabular), altura comercial, altura total e qualidade do fuste. De todas as plantas, para as quais não foi possível a determinação específica em campo, foram coletadas amostras (férteis ou estéreis) as quais, após herborização, foram examinadas por especialistas em  botânica, sendo o material fértil, posteriormente incorporado à coleção do herbário da Universidade Regional de Blumenau (Herbário FURB), Blumenau, SC e Herbário Barbosa Rodrigues (Herbário HBR), Itajaí, SC. Análise de dados deste estudo Com base nos dados coletados no âmbito dos trabalhos de campo do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina, foram feitos os cálculos dos parâmetros estruturais: densidade, freqüência, dominância, índice valor de importância ampliado, segundo Mueller-Dombois e Ellenberg (1974) com auxílio de  planilhas Microsoft Excel® e do software SAS. A partir de uma matriz de densidades (DAP ≥ 10cm) das espécies (n x p) obtidas em 74 unidades amostrais medidas, foi conduzida a Análise de Correspondência Corrigida (GAUCH-JUNIOR, 1982, JONGMAN et al.  1995) com a finalidade de ordenar as unidades amostrais similares sob ponto de vista florístico e assim identificar conjuntos de espécies que  preferencialmente ocorreram juntas em determinados ambientes. A análise da estrutura fitossociológica dos   Ordenação dos dados de estrutura da Floresta Ombrófila Mista partindo de informações….   515  ____________________________________________________ Ci. Fl., v. 18, n. 4, out.-dez., 2008   remanescentes foi realizada com base no agrupamento das unidades identificadas pela análise florística – grupo das unidades com composição típica da Floresta Ombrófila Mista (composto por 48 fragmentos amostrados) e do grupo da Floresta Estacional Decidual (21 fragmentos amostrados), excluídas as unidades de transição. RESULTADOS E DISCUSSÃO Parâmetros de comunidades As Figuras 3 e 4 mostram para as unidades amostrais as estimativas do número de indivíduos e da área basal por hectare e as médias de DAP e altura, portanto, a amplitude dos fragmentos amostrados,  possibilitando, em conjunto com a composição florística, inferir sobre seu estádio de sucessão (LONGHI et al. , 2006) e seu estado de degradação: o diâmetro médio dos indivíduos com DAP ≥ 10cm varia entre 17 e 52 cm, a área basal entre 9,3 e 74 m 2  ha -1 . As médias das alturas totais e comerciais dos fragmentos amostrados variam entre 7 e 17 m e entre 2 a 10 m respectivamente. FIGURA 3: Densidade e área basal em valores por ha das 74 unidades amostrais (n. 1 a 914). FIGURE 3: Density and basal area values per ha of 74 plots (N° 1 to 914).   FIGURA 4: Médias de DAP, altura total e altura comercial das 74 unidades amostrais (n. 1 a 914). FIGURE 4: Medium values of DBH, total and commercial height of 74 plots (n. 1 to 914).  
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