Scientia Forestalis, volume 41, n. 99
p.331-341, setembro de 2013

Potencial de três plantações florestais homogêneas como facilitadoras da regeneração natural de espécies arbutivo-arbóreas

Potential of three homogeneous forest plantations as facilitators of natural regereneration of tree and shrub species

Rafael Marian Callegaro1
Camila Andrzejewski2
Solon Jonas Longhi3
Maristela Machado Araujo3
Gemma Codina Serra4

1Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. UFSM - Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, nº 1000, prédio 44, CEP: 97105-900, Santa Maria, RS. E-mail: mariancallegaro@yahoo.com.br.
2Aluna do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. UFSM - Universidade Federal de Santa Maria. Av. Roraima, nº 1000, prédio 44, sala 5243, CEP: 97105-900, Santa Maria - RS. E-mail: camila_andrzejewski@hotmail.com.
3Professor(a) Doutor. UFSM – Universidade Federal de Santa Maria - Departamento de Ciências Florestais, Av. Roraima, nº 1000, prédio 44, sala 5243, CEP: 97105-900, Santa Maria - RS. E-mail: longhi.solon@gmail.com, araujo.maristela@gmail.com.
4Engenheira Técnica Florestal. Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Agrária, Universitat de Lleida. Avinguda Alcalde Rovira Roure, 191, CEP: 25198 Lleida, Espanya. E-mail: gcodinse@gmail.com.

Recebido em 31/10/2012 - Aceito para publicação em 03/06/2013

Resumo

Plantações florestais estabelecidas em região de transição entre campo e floresta podem catalisar a regeneração natural de outras espécies ao criarem microsítios mais favoráveis à germinação de sementes e ao desenvolvimento das plântulas. Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de três plantações florestais homogêneas como facilitadoras da regeneração natural de espécies arbustivo-arbóreas. Foram inventariadas as plantações de Peltophorum dubium (Spreng.) Taub. (canafístula), Handroanthus heptaphyllus (Vell.) Mattos (ipê-roxo) e Hovenia dulcis Thunb. (uva-do-japão), com 24 parcelas instaladas aleatoriamente em cada plantação, onde foram medidos os indivíduos com altura ≥ 1m. A maior densidade de espécies (5,2 sp 100 m-2) e a maior densidade de indivíduos (10,4 ind 100 m-2) foram observadas na plantação de ipê-roxo, onde as espécies pioneiras Varronia curassavica (RNR= 20,11 %) e Baccharis sp. (16,98 %) foram mais representativas. Na plantação de canafístula, onde a espécie Piper amalago apresentou o maior valor de RNR (18,38 %) constatou-se a maior média (3,3 m) e amplitude de variação de altura (1,0 ≤ altura < 16,0 m). Na plantação de uva-do-japão, a própria espécie foi a mais representativa do sub-bosque (RNR= 34,15 %). Esta plantação também apresentou menor amplitude de variação de diâmetro (0,3 ≤ DAP < 11,8 cm) do que as outras plantações (0,3 ≤ DAP < 23,3 cm). Esses resultados indicam que as espécies nativas canafístula e ipê-roxo têm potencial de serem utilizadas como facilitadoras da regeneração natural de outras espécies nativas, influenciando em diferentes aspectos da composição e da estrutura do sub-bosque. A espécie uva-do-japão foi mais favorável a regeneração da própria espécie e tem elevado potencial de invadir ambientes naturais, mostrando-se inadequada a possíveis plantações para recuperação florestal.
Palavras-chave: regeneração natural, plantios homogêneos, espécies facilitadoras.

Abstract

Forest plantations established in the transition region between field and forest can catalyze the natural regeneration of other species to create more favorable microsites for seed germination and seedling development. This study aimed at evaluating the potential of three homogeneous forest plantations as facilitators of natural regeneration of trees and shrubs species. Plantations of Peltophorum dubium (Spreng.) Taub. (canafístula); Handroanthus heptaphyllus (Vell.) Mattos (ipê-roxo); and Hovenia dulcis Thunb. (uva-do-japão) were inventoried in 24 plots randomly installed in each plantation. Individuals with height ≥ 1m were measured. The highest species density (5.2 sp 100 m-2) and the highest individuals density (10.4 ind 100 m-2) were observed in plantation of “ipê-roxo”, where the pioneer species Varronia curassavica (RNR = 20, 11%) and Baccharis sp. (16.98%) were the most representative. The highest average (3.3 m) and ampleness of height (1.0 ≤ height <16.0 m) were verified in plantation of “canafístula”, where the species Piper amalago L. showed the highest value of RNR (18.38%). The species itself was the most representative of its understory (RNR= 34.15%) in the plantation of “uva-do-japão”. This plantation showed the smallest amplitude in diameter (0.3 ≤ DBH < 11.8 cm). These results indicate that the native species “canafístula” and “ipê-roxo” have potential to be used as facilitators of natural regeneration of other native species, influencing in the composition and structure of the understory. The “uva-do-japão” species was more favorable to the regeneration of the species itself and has a high potential to invade natural habitats, being inadequate to possible plantations for forest restoration.
Keywords: natural regeneration, homogeneous plantations, facilitator species.


INTRODUÇÃO

No Rio Grande do Sul, recentemente houve expansão de plantações com espécies arbóreas, o que gerou discussão em torno dos seus impactos sobre a biodiversidade e sobre a capacidade de regeneração natural de espécies nativas em seus sub-bosques.

Essas plantações, geralmente localizadas em áreas alteradas, podem facilitar o estabelecimento de espécies arbustivo-arbóreas por criarem microsítios favoráveis à germinação de sementes e ao crescimento de plântulas.

Para avaliar o potencial de determinada espécie arbórea como facilitadora do processo de regeneração natural de outras espécies, torna-se necessário compreender aspectos relacionados à capacidade de estabelecimento das espécies em uma comunidade vegetal. Tal conhecimento advém, em parte, de estudos que considerem o banco de sementes e de plântulas e o estrato arbustivo-arbóreo regenerante (GROMBONE-GUARATINI; RODRIGUES, 2002).

Na intenção de caracterizar a composição e estrutura da regeneração de espécies arbustivo-arbóreas localizadas no sub-bosque de plantações florestais vários trabalhos têm sido realizados (ÁVILA et al., 2007; MOCHIUTTI et al., 2008; ALENCAR et al., 2011), os quais comprovam o estabelecimento de espécies vegetais e, em alguns casos, a formação de comunidades complexas. No entanto, grande parte das pesquisas analisou plantios de Eucalyptus e Pinus, sendo poucos os trabalhos realizados em plantações com outras espécies, principalmente nativas.

Nesse contexto, o presente estudo objetivou avaliar o potencial de três plantações florestais homogêneas como facilitadoras da regeneração natural de espécies arbustivo-arbóreas, com ênfase à análise da composição e da estrutura dos sub-bosques dessas plantações.


MATERIAIS E MÉTODOS

O estudo foi realizado em plantações florestais homogêneas localizadas em campo natural, na estação experimental da Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária (FEPAGRO) (29°39’48,49”S e 53°55’7,90”W), município de Santa Maria, RS, Brasil. A caracterização fitogeográfica do local corresponde a uma região de tensão ecológica, onde a Floresta Estacional Decidual e os Campos Sulinos competem por espaço (MARCHIORI, 2009).

Foram inventariadas três plantações, compostas pelas espécies Peltophorum dubium (canafístula), Handroanthus heptaphyllus (ipê-roxo) e Hovenia dulcis,(uva-do-japão) possuindo respectivamente 2,0ha, 1,0ha e 1,5ha, e 28 anos de idade na ocasião da pesquisa. As plantações estavam localizadas próximas entre si e distanciavam-se aproximadamente 1km de um fragmento de mata ciliar. Essas plantações experimentais foram pesquisadas pelo fato de que são escassos ou inexistentes os estudos sobre a influência de plantações com as espécies nativas Handroanthus heptaphyllus e Peltophorum dubium e a espécie exótica Hovenia dulcis na regeneração natural de espécies arbustivo-arbóreas autóctones.

A área experimental está localizada na região da Depressão Central, com altitude média de 120 m. O local apresenta declividade leve e solo do tipo Argissolo Vermelho, pertencente à unidade de mapeamento São Pedro (ABRÃO et al., 1988). O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfa, com precipitação pluviométrica anual em torno de 1.700 mm, distribuída regularmente durante todo o ano (MALUF, 2000).

A coleta de dados foi realizada nos meses de outubro e novembro do ano de 2010. Foram instaladas 24 parcelas, com dimensões de 5 x 5m, em cada talhão (72 parcelas no total), distribuídas aleatoriamente nas plantações. Nas parcelas foram identificados e medidos todos os indivíduos com altura igual ou superior a 1m. Este limite de altura para inclusão de indivíduos, também utilizado por Alencar et al. (2011), possibilita a amostragem de indivíduos que se encontram estabelecidos no sub-bosque. Os indivíduos amostrados na pesquisa foram diferenciados dos indivíduos plantados pelo desenho das plantações, instaladas em linhas sistemáticas.

O material vegetativo dos indivíduos não identificados in loco foi coletado para posterior identificação no Herbário do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria (HDCF). As espécies foram classificadas dentro das famílias reconhecidas pelo sistema Angiosperm Phylogeny Group III (APG III, 2009). Para a atualização e confirmação da nomenclatura das espécies foi utilizado banco de dados Tropicos (MBG, 2013).

Foi realizado o teste de Kruskal-Wallis para as variáveis densidade de indivíduos, densidade de espécies e altura dos indivíduos. Posteriormente, foi realizada a comparação dos postos médios entre as três plantações (tratamentos) com o método de Student-Newman-Keuls (AYRES et al., 2007). O teste ANOVA de Kruskal-Wallis também foi utilizado para verificar se as categorias sucessionais e estratégias de dispersão possuíam diferenças em relação ao número de espécies e de indivíduos.

A diversidade florística foi analisada com os índices de diversidade de Shannon (H’) e de equabilidade de Pielou (J’). O índice de Shannon pode oscilar entre valores próximos a 1,5 e 4,5, sendo este último valor mais comum em florestas tropicais (FELFILI; REZENDE, 2003), onde os ambientes tendem englobar maior diversidade de espécies. O índice de Pielou varia de 0 a 1, onde 1 indica máxima equabilidade de espécies, isto é, todas as espécies apresentam o mesmo número de indivíduos. Foram obtidas curvas de rarefação baseadas no número de indivíduos e construídas a partir de 1000 aleatorizações.

A estrutura do sub-bosque foi analisada pelo cálculo dos parâmetros densidade, frequência, categoria de tamanho e regeneração natural relativa (FINOL, 1971). As categorias de tamanho estabelecidas para esse procedimento foram: CT I (1,0 altura < 2,5 m); CT II (2,5 altura < 4,0 m); CT III (altura 4,0 m).

A distribuição dos indivíduos amostrados em 13 classes de altura e classes de diâmetro foi baseada na fórmula de Sturges (MACHADO; FIGUEIREDO FILHO, 2006), obtendo-se intervalos de 1,5 m e 2,3 cm para as classes de altura e de diâmetro, respectivamente.

As espécies foram classificadas em quatro categorias sucessionais: pioneira, secundárias inicial, secundária tardia e sub-bosque (TABARELLI, 1992; GANDOLFI, 2000). Em relação à estratégia de dispersão, as espécies foram classificadas como zoocóricas, anemocóricas e autocóricas.

Os parâmetros fitossociológicos, as curvas de rarefação e as análises estatísticas foram feitas, respectivamente, nos programas Mata Nativa 2 (CIENTEC, 2006), EcoSim 7.72 (GOTELLI; ENTSMINGER, 2012) e BioEstat 5.3
(AYRES et al., 2007).


RESULTADOS E DISCUSSÕES

Foram amostrados 604 indivíduos, em 1.800 m² de área amostral (3.355,6 indivíduos ha-1, incluindo as três plantações), pertencentes a 39 espécies e 25 famílias botânicas (Tabela 1). A densidade de indivíduos foi significativamente maior na plantação de ipê-roxo (10,4 indivíduos 100 m-2) e menor na plantação de canafístula (6,3 indivíduos 100 m-2) (Tabela 2), possivelmente, devido a maior disponibilidade de luz proporcionada pela descontinuidade do dossel deste plantio, condição que foi claramente visualizada in loco. Esta situação indica que a plantação de ipê-roxo facilitou o estabelecimento de espécies pioneiras como Varronia curassavica (916,7 indivíduos ha-1) e Baccharis sp. (783,3 indivíduos ha-1).

Tabela 1. Espécies amostradas no sub-bosque de plantações florestais. Santa Maria, RS, 2010.
Table 1. Sampled species in the understory of forest plantations. Santa Maria, RS, 2010.
Família / Nome científico Pcan Pipe Puva CS ED
n % n % n %
Anacardiaceae
Schinus terebinthifolius Raddi 1 0,67 12 4,80 0 0,00 P1 Zoo2
Arecaceae
Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman 0 0,00 0 0,00 1 0,49 Si1 Zoo2
Asteraceae
Baccharis sp. 1 0,67 47 18,80 0 0,00 P1 Ane
Gochnatia polymorpha (Less.) Cabr. 3 2,00 0 0,00 0 0,00 P1 Ane2
Bignoniaceae
Handroanthus heptaphyllus (Mart.) Mattos 0 0,00 1 0,40 0 0,00 St3 Ane4
Boraginaceae
Varronia curassavica Jacq. 8 5,33 55 22,00 7 3,43 P5 Zoo5
Fabaceae
Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan 0 0,00 0 0,00 2 0,98 Si1 Ane2
Peltophorum dubium (Spreng.) Taub. 0 0,00 7 2,80 9 4,41 Si6 Ane6
Senegalia bonariensis (Gillies ex Hook. & Arn.) Seigler & Ebinger 0 0,00 0 0,00 6 2,94 P1 Ane2
Senna multijuga (Rich.) H.S. Irwin & Barneby 0 0,00 21 8,40 0 0,00 P7 Ane7
Lauraceae
Ocotea acutifolia (Nees) Mez 0 0,00 1 0,40 0 0,00 Si8 Zoo8
Ocotea puberula (Rich.) Nees 0 0,00 0 0,00 2 0,98 Si1 Zoo4
Ocotea pulchella (Nees) Mez 1 0,67 0 0,00 0 0,00 St1 Zoo2
Malvaceae
Luehea divaricata Mart. & Zucc. 1 0,67 0 0,00 0 0,00 Si1 Ane2
Melastomataceae
Leandra australis (Cham.) Cogn. 1 0,67 0 0,00 0 0,00 P9 Zoo10
Meliaceae
Cedrela fissilis Vell. 0 0,00 4 1,60 6 2,94 Si1 Ane4
Melia azedarach L. 2 1,33 0 0,00 1 0,49 P11 Zoo12
Myrtaceae
Eugenia uniflora L. 4 2,67 15 6,00 21 10,29 Si1 Zoo2
Pinaceae
Pinus elliottii Engelm. 0 0,00 2 0,80 0 0,00 P13 Ane13
Piperaceae
Piper amalago L. 27 18,00 0 0,00 4 1,96 Sb3 Zoo3
Primulaceae
Myrsine lorentziana (Mez) Arechav. 0 0,00 2 0,80 0 0,00 Si1 Zoo2
Myrsine umbellata Mart. 0 0,00 1 0,40 0 0,00 Si1 Zoo14
Rhamnaceae
Hovenia dulcis Thunb. 15 10,00 9 3,60 88 43,14 P15 Zoo15
Rosaceae
Prunus myrtifolia (L.) Urb. 0 0,00 0 0,00 2 0,98 Si1 Zoo4
Rubiaceae
Chomelia obtusa Cham. & Schultdl. 1 0,67 0 0,00 0 0,00 Sb1 Zoo2
Rutaceae
Helietta apiculata Benth. 0 0,00 0 0,00 3 1,47 Si1 Ane2
Zanthoxylum rhoifolium Lam. 15 10,00 13 5,20 17 8,33 Si1 Zoo4
Salicaceae
Casearia sylvestris Sw. 21 14,00 21 8,40 14 6,86 Si1 Zoo2
Sapindaceae
Allophylus edulis (A.St. Hil., Cambess. & A. Juss.) Radlk. 9 6,00 6 2,40 8 3,92 Si1 Zoo2
Cupania vernalis Cambess. 18 12,00 9 3,60 7 3,43 St1 Zoo2
Matayba elaeagnoides Radlk. 4 2,67 0 0,00 1 0,49 St1 Zoo2
Sapotaceae
Chrysophyllum marginatum (Hook. & Arn.) Radlk. 0 0,00 2 0,80 0 0,00 St1 Zoo2
Solanaceae
Cestrum sp. 16 10,67 15 6,00 0 0,00 P Zoo
Solanum sp. 0 0,00 0 0,00 1 0,49 P Zoo
Symplocaceae
Symplocos uniflora (Pohl) Benth. 0 0,00 7 2,80 1 0,49 Si1 Zoo2
Urticaceae
Boehmeria macrophylla Hornem. 0 0,00 0 0,00 2 0,98 P1 Ane4
Verbenaceae
Aloysia sp. 0 0,00 0 0,00 1 0,49 - -
não identificada 1 1 0,67 0 0,00 0 0,00 - -
não identificada 2 1 0,67 0 0,00 0 0,00 - -
Total 150 100 250 100 204 100 - -
Pcan= plantação de canafístula; Pipe= plantação de ipê-roxo; Puva= plantação de uva-do-japão; CS= categoria sucessional (Pi= Pioneira, Si= secundária inicial, St= secundária tardia, Sb= sub-bosque); ED= estratégia de dispersão (Zoo= zoocórica, Ane= anemocórica); n= número de indivíduos amostrados em 600m²; 1= Rio Grande do Sul (2007); 2= Budke et al. (2005); 3= Carvalho et al. (2006); 4= Giehl et al. (2007); 5= Marques; Oliveira (2005); 6= Moraes Neto et al. (2003); 7= Silva; Santana (2009); 8= Saraiva et al. (2011); 9= Siminski (2009); 10= Liebsch et al. (2009); 11= Veiga et al. (2003); 12= Vieira e Gandolfi (2006); 13= Zanchetta; Diniz (2006); 14= Grings; Brack (2009); 15= Carvalho (1994).

Tabela 2. Densidade de indivíduos, altura e densidade de espécies do sub-bosque de plantações florestais. Santa Maria, RS, 2010.
Table 2. Individuals density, height and species density of forest plantations understory. Santa Maria, RS, 2010.
  Plantação
Canafístula Ipê-roxo Uva-do-japão
Densidade de indivíduos (ind 100 m-2) 6,3b 10,4a 8,5ab
Densidade de espécies (sp 100 m-2) 3,9b 5,2a 4,3b
Altura (m) 3,3a 2,1b 2,7a
Letras diferentes indicam que as plantações diferem diferiram significativamente entre si pelo método de Student-Newman-Keuls (P < 0,05).

Verificou-se que a plantação de ipê-roxo (5,2 espécies 100 m-2) teve densidade de espécies significativamente superior as plantações de uva-do-japão (4,3 espécies 100 m-2) e canafístula (3,9 espécies 100 m-2), evidenciando que a espécie ipê-roxo facilitou a ocorrência de maior riqueza em vários locais da plantação.

Em relação ao número total de espécies amostradas nos sub-bosques, constatou-se que os valores divergiram dos encontrados por Ávila et al. (2007) e Andrzejewski et al. (2011), respectivamente, em plantações de Eucalyptus camaldulensis (25 espécies) e Eucalyptus sp. (28 espécies), ambas localizadas no município de Santa Maria-RS. Desconsiderando-se as diferenças metodológicas, os resultados podem estar relacionados às características das plantações estudadas como forma, tamanho, idade e distância dos maciços florestais da região. Além disso, o porte das árvores plantadas pode interferir positivamente ou negativamente na ocorrência de determinadas espécies, como foi verificado no presente estudo onde a plantação de ipê-roxo com dossel descontínuo e muitas árvores de pequeno porte possuía maior riqueza no sub-bosque.

Cabe observar que entre as 39 espécies encontradas, apenas sete (Allophylus edulis, Casearia sylvestris, Cupania vernalis, Eugenia uniflora, Hovenia dulcis, Varronia curassavica e Zanthoxylum rhoifolium) ocorreram em todas as plantações, fato que se deve essencialmente à estratégia de dispersão (zoocoria) associada à presença de indivíduos adultos próximos as plantações. Isto fica claro pela ocorrência frequente das espécies A. edulis, C. sylvestris, C. vernalis, E. uniflora e Z. rhoifolium em fragmentos de vegetação florestal secundária nas proximidades do plantio e pela presença de H. dulcis como espécie arbórea plantada no local. No caso desta espécie arbórea exótica, a ocorrência em ambas as plantações evidencia o seu potencial de invadir diferentes ambientes.

O valor calculado para o índice diversidade de Shannon revelou que as plantações de canafístula (2,46) e ipê-roxo (2,48) possuíam maior diversidade de espécies do que a plantação de uva-do-japão (2,17). Esses resultados indicam que a diversidade da regeneração natural nas plantações estudadas variou de média a baixa em comparação a outras plantações florestais pesquisadas por Ávila et al. (2007) (Shannon= 1,97, em plantio de Eucalyptus camaldulensis, Santa Maria-RS), Mochiutti et al. (2008) (Shannon= 3,06, em plantio de Acacia mearnsii, Cristal-RS), Andrzejewski et al. (2011) (Shannon= 2,30, em plantio de Eucalyptus sp., Santa Maria-RS), Gonçalves et al. (2010) (Shannon= 3,37, em plantio de Pinus elliottii, Piracicaba-SP). A diferença de diversidade entre as plantações, de maneira análoga a riqueza florística, pode estar relacionada às características das plantações e à espécie plantada. Esta, por sua vez, propicia condições de sombreamento distintas, influenciando, assim, no estabelecimento das espécies conforme a intensidade luminosa incidente no sub-bosque. De acordo com Parrotta (1999), o acúmulo de serapilheira também pode interferir negativamente ou positivamente no estabelecimento de espécies arbóreas, conforme as características das sementes.

As curvas de rarefação indicaram que o número esperado de espécies nas plantações de canafístula e uva-do-japão tende a ser maior do que na plantação de ipê-roxo em populações com mais de 100 indivíduos (Figura 1). Esse resultado é conflitante com os valores de densidade de espécies por parcela e do índice de diversidade de Shannon que explicitaram maior diversidade florística na plantação de ipê-roxo.


Figura 1. Curvas de rarefação do sub-bosque de plantações florestais. Santa Maria, RS, 2010.
Figure 1. Rarefaction curves of the understory of forest plantations. Santa Maria, RS, 2010.

O índice de Pielou (plantações de canafístula= 0,82 ipê-roxo= 0,83, uva-do-japão= 0,70) revelou que as plantações avaliadas apresentaram equabilidade de espécies similar ou superior a outras plantações com Pinus elliottii (Pielou= 0,55) e Eucalyptus spp. (0,57) (GONÇALVES et al., 2010), Mimosa scabrella (0,69) (NAPPO et al., 2004) e Eucalyptus sp. (0,68) (ANDRZEJEWSKI et al., 2011). A partir dessas informações nota-se que as espécies arbóreas canafístula e ipê-roxo favoreceram o estabelecimento de um sub-bosque com menor disparidade de abundância entre as espécies.

No presente estudo, a menor equabilidade foi encontrada na plantação de uva-do-japão, uma condição determinada pela elevada densidade desta espécie (1.466,7 indivíduos ha-1) em relação à baixa abundância de outras espécies como Symplocos uniflora, Syagrus romanzoffiana e Matayba elaeagnoides. Isso evidencia o elevado potencial da uva-do-japão como facilitadora do estabelecimento de plântulas da própria espécie, outro indício do seu risco de invadir formações florestais naturais.

A predominância numérica da uva-do-japão pode estar associada aos seus efeitos alelopáticos sobre as outras espécies, fato comprovado pelas pesquisas de Araldi (2011) e Boeni (2011), nas quais os autores verificaram que extratos de Hovenia dulcis influenciaram negativamente na germinação das sementes e reduziram o desenvolvimento inicial das plântulas de Parapiptadenia rigida e Casearia sylvestris, respectivamente.

A análise da regeneração natural relativa (RNR) revelou que diferentes espécies tiveram maior importância na estrutura dos sub-bosques (Tabela 3). No plantio de canafístula, as espécies com maior RNR foram Piper amalago (18,38 %), Casearia sylvestris (14,09) e Cupania vernalis (12,12), e no plantio de ipê-roxo as espécies que se destacaram foram Varronia curassavica (20,11 %) e Baccharis sp. (16,98). Por outro lado, na plantação de uva-do-japão foi constatada a expressiva importância da própria espécie utilizada no plantio, a qual constituiu 34,1 % da RNR total, seguida de Eugenia uniflora (10,94%) e Zanthoxylum rhoifolium (9,06). Esses resultados sugerem que as plantações favorecem o estabelecimento de populações específicas mais adaptáveis às condições do interior do plantio. Tal afirmação ficou explícita no sub-bosque da plantação de ipê-roxo onde as espécies Varronia curassavica e Baccharis sp., ambas pioneiras e arbustivas, apresentaram os maiores valores de RNR. Isso decorreu, provavelmente, da maior incidência de luz no sub-bosque durante a primavera, quando, conforme Ferrera (2012), ocorre a queda das folhas e da visível abertura do dossel.

Tabela 3. Parâmetros estruturais do sub-bosque de plantações florestais. Santa Maria, RS, 2010.
Table 3. Structural parameters of the understory of forest plantations. Santa Maria, RS, 2010.
  Nome Científico FA FR DA DR CAT CRT RNR
canafístula Piper amalago 50,0 12,90 450,0 18,00 16,38 24,24 18,38
Casearia sylvestris 58,3 15,05 350,0 14,00 8,94 13,23 14,09
Cupania vernalis 54,2 13,98 300,0 12,00 7,02 10,39 12,12
Cestrum sp. 33,3 8,60 266,7 10,67 7,87 11,65 10,31
Zanthoxylum rhoifolium 37,5 9,68 250,0 10,00 6,38 9,44 9,71
Hovenia dulcis 37,5 9,68 250,0 10,00 3,40 5,03 8,24
Varronia curassavica 16,7 4,30 133,3 5,33 4,85 7,18 5,60
Allophylus edulis 20,8 5,38 150,0 6,00 2,44 3,61 5,00
Eugenia uniflora 16,7 4,30 66,7 2,67 1,97 2,92 3,30
Matayba elaeagnoides 12,5 3,23 66,7 2,67 2,43 3,60 3,17
Outras (10 espécies) 50,0 12,90 216,7 8,67 5,89 8,72 10,10
ipê-roxo Varronia curassavica 75,0 14,40 916,7 22,00 38,50 23,93 20,11
Baccharis sp. 54,2 10,40 783,3 18,80 34,96 21,73 16,98
Senna multijuga 33,3 6,40 350,0 8,40 15,18 9,43 8,08
Casearia sylvestris 50,0 9,60 350,0 8,40 8,38 5,21 7,74
Cestrum sp. 41,7 8,00 250,0 6,00 11,82 7,35 7,12
Zanthoxylum rhoifolium 50,0 9,60 216,7 5,20 9,57 5,95 6,92
Eugenia uniflora 33,3 6,40 250,0 6,00 8,42 5,23 5,88
Schinus terebinthifolius 41,7 8,00 200,0 4,80 3,41 2,12 4,97
Hovenia dulcis 25,0 4,80 150,0 3,60 7,09 4,41 4,27
Symplocos uniflora 20,8 4,00 116,7 2,80 4,82 3,00 3,27
Outras (10 espécies) 95,9 18,40 583,3 14,00 18,75 11,65 14,68
uva-do-japão Hovenia dulcis 79,2 18,45 1466,7 43,1 35,01 40,86 34,15
Eugenia uniflora 41,7 9,71 350,0 10,3 10,99 12,83 10,94
Zanthoxylum rhoifolium 50,0 11,65 283,3 8,33 6,16 7,19 9,06
Casearia sylvestris 37,5 8,74 233,3 6,86 4,06 4,74 6,78
Peltophorum dubium 33,3 7,77 150,0 4,41 4,44 5,18 5,79
Varronia curassavica 25,0 5,83 116,7 3,43 4,01 4,68 4,65
Allophylus edulis 25,0 5,83 133,3 3,92 3,51 4,10 4,62
Senegalia bonariensis 25,0 5,83 100,0 2,94 3,44 4,02 4,26
Cupania vernalis 25,0 5,83 116,7 3,43 2,93 3,42 4,23
Cedrela fissilis 20,8 4,85 100,0 2,94 1,97 2,30 3,36
Outras (12 espécies) 66,7 15,52 350,0 10,3 9,14 10,69 12,17
FA= frequência absoluta; FR= frequência relativa; DA= densidade absoluta; DR= densidade; CAT= categoria de tamanho absoluta; CRT= categoria de tamanho relativa; RNR= regeneração natural relativa;

Na plantação de uva-do-japão, a elevada importância da própria espécie, além de fatores ambientais favoráveis, pode estar associada a influência dos seus efeitos alelopáticos sobre outras espécies nativas e a presença abundante de diásporos da própria espécie na chuva de sementes no interior do plantio.

O maior valor de regeneração natural relativa (18,38%) relacionaria a espécie Piper amalago, mais representativa no sub-bosque do plantio de canafístula, e as espécies Varronia curassavica e Baccharis sp., mais representativas no plantio de ipê-roxo, um maior potencial de compor o estrato arbóreo. No entanto, essas espécies arbustivas dificilmente atingirão o estrato superior da regeneração natural. Assim, a elevada importância de espécies arbustivas e heliófilas sugere que ocorrerão alterações estruturais expressivas nas comunidades avaliadas, onde espécies como Varronia curassavica e Baccharis sp. tendem a ser substituídas por outras capazes de constituir o dossel de uma floresta secundária em estágio mais avançado de sucessão (ex.: Cedrela fissilis, Cupania vernalis, Matayba elaeagnoides). Essa condição poderia convergir para o estabelecimento de uma vegetação mais complexa posteriormente ao corte raso da plantação, contribuindo para a manutenção da diversidade de espécies no local.

Em todas as plantações avaliadas a maior parte das dez principais espécies regenerantes pertenceu às categorias sucessionais pioneira ou secundária inicial, indicando que esses grupos ecológicos foram responsáveis pela composição inicial das plantações homogêneas. Contudo, é possível afirmar que o sub-bosque da plantação de ipê-roxo apresentou uma estrutura menos desenvolvida, onde espécies pioneiras de porte arbustivo foram as mais representativas. Isso sugere que a espécie ipê-roxo tem maior potencial de facilitar a regeneração de espécies heliófilas enquanto que a canafístula com árvores da mesma faixa etária facilitaria mais o estabelecimento de espécies com maior tolerância à sombra, como Matayba elaeagnoides.

Algumas espécies arbóreas nativas, pioneiras/secundárias iniciais e zoocóricas, como Casearia sylvestris, Eugenia uniflora e Zanthoxylum rhoifolium, estiveram entre as principais espécies nos três sub-bosques estudados, sugerindo seu potencial de compor florestas secundárias na região. A partir dessas informações, parece claro que as espécies nativas supracitadas, por suas características ecológicas e capacidade de se estabelecer em diferentes ambientes, podem ser utilizadas em processos de recuperação florestal na região.

Salienta-se que a substituição de campos naturais por plantações arbóreas deve ter seus efeitos analisados, no entanto, em regiões de tensão ecológica entre campo-floresta como é o caso do presente estudo, onde as manchas de floresta estão intercaladas a áreas de campo, a recuperação de ambientes degradados pode ser feita com a plantação de espécies arbóreas facilitadoras, pois essas espécies tendem a acelerar o processo de sucessão ecológica em áreas adjacentes ou próximas aos fragmentos florestais nativos.

 O teste ANOVA de Kruskal-Wallis mostra que houve diferença significativa entre as categorias sucessionais quanto ao número de espécies (H= 11,9278; gl= 4; p= 0,0179) e indivíduos (H= 11,5083; gl= 4; p= 0,0214), permitindo inferir que as espécies pioneiras e secundárias iniciais têm maior potencial de se estabelecer naturalmente nas plantações avaliadas (Tabela 4). Por outro lado, ocorreram poucas espécies secundárias tardias (cinco) como Chrysophyllum marginatum e Handroanthus heptaphyllus, e apenas duas espécies da categoria sucessional sub-bosque (Chomelia obtusa e Piper amalago) (Tabela 1). Esses resultados reiteram a afirmação de que a plantação de ipê-roxo foi mais favorável ao estabelecimento de espécies heliófilas, havendo maior abundância de indivíduos pertencentes a pioneiras (64,4%). Considerando o alto potencial de invasão da espécie Hovenia dulcis e suas características ecológicas (pioneira e zoocórica), os resultados sugerem que esta espécie tem elevado potencial de ocupar ambientes florestais onde exista forte influência da luminosidade, por exemplo, bordadura e clareira, bem como ambientes alterados.

Tabela 4. Aspectos ecológicos do sub-bosque de plantações florestais. Santa Maria, RS, 2010.
Table 4. Ecological aspects of the understory of forest plantations. Santa Maria, RS, 2010.
  Categorias sucessionais Estratégias de dispersão
Espécies Indivíduos Espécies Indivíduos
P Si St Sb nc P Si St Sb nc Zoo Ane nc Zoo Ane nc
Pcan 8 5 3 2 2 47 50 23 28 2 15 3 2 143 5 2
Pipe 7 10 3 0 0 161 77 12 0 0 14 6 0 168 82 0
Puva 6 12 2 1 1 105 86 8 4 1 15 6 1 175 28 1
P= pioneira; Si= secundária inicial; St= secundária tardia; Sb= sub-bosque; Zoo= zoocórica; Ane= anemocórica; nc= não classificada; esp= número de espécies; ind= número de indivíduos; Pcan= plantação de canafístula; Pipe= plantação de ipê-roxo; Puva= plantação de uva-do-japão.

Quanto à estratégia de dispersão, verificou-se que as três plantações foram compostas na maior parte por espécies (H=7,3220; gl=2; p= 0,0257) e indivíduos (H= 7,2000, gl= 2; p= 0,0273) dispersos por animais (zoocoria). Resultados semelhantes foram encontrados por Modna et al. (2010), em uma plantação de Pinus elliottii no município de Assis-SP, onde os autores constataram a maior riqueza de espécies com dispersão zoocórica. Isso revela que a zoocoria é fundamental para a ocorrência de maior riqueza florística no interior de plantações florestais homogêneas.

Nas três plantações a distribuição dos indivíduos em classes de altura apresentou tendência a exponencial negativa (Figura 2). Considerando-se a menor classe de altura (h) (1,0 h < 2,5 m) foi verificado que a plantação de ipê-roxo teve densidade expressivamente superior as outras plantações, principalmente devido à elevada densidade das espécies arbustivas Baccharis sp. e Varronia curassavica.


Figura 2. Distribuição dos indivíduos do sub-bosque de plantações florestais em classes de altura e diâmetro. Santa Maria, RS, 2010.
Figure 2. Distribution of individuals in the understory of forest plantations; by diameter and height classes. Santa Maria, RS, 2010.

A amplitude de variação das alturas foi maior no sub-bosque de canafístula, onde ocorreram indivíduos com alturas superiores a 11,5 m, sendo dois indivíduos pertencentes à espécie Hovenia dulcis e um à Cupania vernalis. Essa condição revela que a regeneração natural estabelecida na plantação de canafístula apresentou estrutura vertical mais desenvolvida do que os demais sub-bosques. Além disso, a ocorrência de indivíduos de Hovenia dulcis com estatura elevada, reitera a afirmação de que esta espécie é potencialmente invasora.

Na plantação de uva-do-japão observou-se a menor amplitude de variação de altura, o que pode estar relacionado às condições de competição ou sombreamento ocasionados pelo dossel do plantio. Esses aspectos foram observados in loco, onde a plantação de uva-do-japão possuía dossel mais fechado em comparação as outras plantações.

A altura média dos indivíduos amostrados foi significativamente superior nas plantações de canafístula e uva-do-japão em comparação a plantação de ipê-roxo, evidenciando que a espécie nativa canafístula favoreceu mais o crescimento em altura da regeneração natural.

A distribuição diamétrica apresentou tendência a exponencial negativa em todos os sub-bosques, sugerindo uma boa capacidade de renovação, devido a maior densidade de indivíduos com diâmetros pequenos. Apesar de possuírem estrutura diamétrica similar, os sub-bosques distinguiram-se quanto à amplitude de variação dos diâmetros e à presença ou ausência de falhas. A primeira, evidenciada pela ocorrência de indivíduos com diâmetros maiores nas plantações de canafístula e ipê-roxo, revela que houve maior amplitude nessas plantações do que no plantio de uva-do-japão, uma característica que pode ser atribuída a diferentes níveis de competição das árvores constituintes das plantações com a regeneração natural. Tal condição também pode estar relacionada ao período de queda das folhas da uva-do-japão que ocorre de abril até o final de agosto (outono-inverno) (CARVALHO, 1994), não favorecendo o crescimento dos indivíduos regenerantes. A segunda indica que o sub-bosque da plantação de canafístula, com densidade nula em duas classes (15,25 cm; 19,85 cm), possuía dificuldades de recompor o estrato superior do sub-bosque devido aos déficits de recrutamento de indivíduos.


CONCLUSÕES

As plantações com as espécies canafístula e ipê-roxo têm potencial de facilitar o estabelecimento de espécies arbustivo-arbóreas, interferindo positivamente em aspectos como densidade de espécies e de indivíduos, altura, estrutura diamétrica e regeneração natural relativa.

A plantação constituída de uva-do-japão (espécie exótica), apesar de permitir o estabelecimento de média densidade de espécies e de indivíduos, evidencia o potencial desta espécie em facilitar a própria regeneração natural e ocupar diversos ambientes, incluindo florestas nativas.


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