Estrutura e dinâmica da expansão florestal em mosaico natural de floresta-savana no Morro Santana, Porto Alegre, RS, Brasil : da ecologia de comunidades de espécies lenhosas à ecologia de população de plântulas de Myrcia palustris DC. (Myrtaceae)

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

A região dos morros graníticos de Porto Alegre (Estado do Rio Grande do Sul), inserida no sul do Brasil, apresenta uma cobertura vegetal em forma de mosaico natural de florestas e áreas abertas (savanas ou campos). Neste locais, segundo o clima atual, as formações florestais tendem a avançar sobre a matriz herbácea, principalmente de forma agrupada, formando ilhas de nucleação florestal. Este padrão é mantido por forças seletivas como a precipitação, o fogo e a herbivoria (vertebrados e invertebrados), que incidem de maneira mais intensa sobre as fases iniciais das populações de plantas pioneiras da floresta. As forças atuam de maneira distinta nos diversos hábitats disponíveis para o estabelecimento de plântulas, criando um arranjo espacial em forma de ilhas. Esta tese aborda, no primeiro capítulo, os padrões florísticos e espaciais de ilhas de nucleação florestal em ecótono natural de floresta-savana, segundo as diferentes exposições solares (norte, topo e sul) dominantes do morro Santana, comparando-as, floristicamente, com as bordas de mata. No segundo capítulo, é avaliada, experimentalmente, a sobrevivência de plântulas de guamirim (Myrcia palustris DC.; Myrtaceae) sob a influência de uma seca severa em diferentes hábitats (borda de mata, ilhas de nucleação florestal e matriz herbácea) presentes em três exposições solares (norte, topo e sul). Em ambos os casos, os estudos foram conduzidos no morro Santana (30°03’ S, 51°07’ W), cuja altitude máxima é de 311m acima do nível do mar. Para avaliar os padrões florísticos e espaciais, foram selecionadas vinte oito ilhas de nucleação florestal das várias área de cobertura (entre 5,5 a 904m2) em um mosaico natural de floresta-campo e quatro parcelas na borda da mata de dois tamanhos distintos (121,5 e 243m2). As espécies vegetais foram identificadas, classificadas em síndromes de dispersão e a abundância de indivíduos foi registrada. Os padrões florísticos foram observados através de análise multivariada. As relações entre a área de cobertura e diversidade/riqueza e entre o número de indivíduos e a riqueza foram analisadas por regressão linear. Para avaliar a sobrevivência de M. palustris, foram analisadas as taxas de sobrevivência e de mortalidade, bem como as causas desta mortalidade para esta espécie arbórea florestal generalista. As sobrevivências e causas de morte foram avaliadas mensalmente, durante os primeiros meses de vida desta espécie, em um período de seca severa em três hábitats e dois controles: borda de mata (B), ilhas de nucleação florestal (I) e matriz herbácea (H), além dos controle-interno (CI) e controleexterno (CE) repetidas em três ambientes geomorfológicos (norte, topo e sul). Em cada hábitat foram transplantadas plântulas isoladas e agrupadas (2-4), com o objetivo de avaliar a mortalidade densidade-dependente. Foram registrados 4214 indivíduos (2828 nas ilhas de nucleação e 1386 nas bordas de mata) distribuídos em 38 famílias e 111 espécies. A análise de agrupamento formou três grupos: g1, com ilhas de nucleação florestal mais iniciais dos três ambientes geomorfológicos (predomínio das ilhas do topo); g2, também por ilhas dos três ambientes geomorfológicos (predomínio das ilhas do norte); e g3, com as ilhas mais desenvolvidas dos três ambientes geomorfológicos (predomínio das ilhas do sul) unidas às bordas de mata. A dispersão zoocórica é dominante nas ilhas dos três grupos, ao passo que a dispersão autocórica apresentou um tendência de aumento de g1 para g3 e a dispersão anemocórica, o inverso. Nas mais desenvolvidas, houve maior riqueza e abundância de espécies lenhosas florestais tardias do que em ilhas mais iniciais. Os testes de aleatorização entre os três grupos revelaram que as áreas de cobertura de g3 (344,5m2) e g2 (156m2) são significativamente maiores que g1 (40,9m2) (p = 0,001), o que não ocorreu entre g3 e g2 (p = 0,063). Os valores de diversidade foram diferentes (p = 0,001) entre g1 (1,56) e g2 (2,16) ou g3 (2,97) e, levemente diferentes (p = 0,04) entre g2 e g3. Retirando as bordas de mata, as ilhas das três diferentes exposições solares diferiram (p = 0,02) em relação à riqueza e a abundância do norte e do topo, do norte e do sul, mas não entre o sul e o topo (p = 0,06). A análise de congruência obteve valor máximo (0,72) unindo riqueza e abundância; se acrescidos a eles a área de cobertura, a diversidade e a densidade das ilhas, este valor ainda permanece alto (0,7). A área de cobertura foi o único parâmetro especial que se mostrou correlacionado com riqueza (R2 = 0,676; p < 0,001) e com a diversidade (R2 = 0,49; p < 0,001). Quanto maior o número de indivíduos, maior a riqueza em g1 (R2 g1 = 0,63; p = 0,002), em g2 (R2 g2 = 0,66; p = 0,004), mas não em e g3 (R2 g3 = 0,6; p = 0,07). A falta de significância na correlação em g3 é resultado do baixo número de unidades amostrais neste grupo (6). com a Os resultados com M. palustris revelam que as taxas de sobrevivências médias mensais aumentaram inversamente com a quantidade de precipitação mensal para todos os ambientes (R2 = 0,46; p = 0,006). A curva de sobrevivência decaiu mais abruptamente no topo do que nos demais ambientes geomorfológicos (p < 0,01), sem diferenças entre norte e sul (p = 0,263). Esta mesma curva foi diferente entre todos os hábitats (p < 0,01), resultando numa maior chance de sobrevivência em B, seguida por I e nula em H. As forças seletivas que causam a morte das plântulas são distintas entre os hábitats (p < 0,01): a herbivoria por invertebrado é maior em H; por vertebrado, é maior em I e H; a seca/doença é maior em B; e o fogo, maior em I. A partir destes resultados, são apresentadas as seguintes conclusões: Os padrões florísticos e espaciais do avanço florestal em ilhas de nucleação refletem os processos de sucessão de um estádio mais inicial e simples para um estádio mais “tardio” e complexo, similar a uma borda de mata. Este processo é limitado pela distribuição de micro-hábitats adequados ao estabelecimento das espécies lenhosas florestais de dispersão zoocórica. A sucessão nas ilhas é retroalimentada positivamente, sendo que a chegada e o estabelecimento de novos indivíduos de espécies florestais atrai mais dispersores de sementes, acelerando a sucessão. A composição florística é dependente, também, da localização da ilha em relação às diferentes exposições solares. Para a sobrevivência de plântulas de M. palutris, a precipitação mensal é o parâmetro determinante primário. A distribuição dos hábitats afeta a dinâmica do avanço florestal na medida em que varia, entre eles, a taxa de sobrevivência de plântulas. Mesmo em anos de seca severa, ocorre o avanço da floresta em hábitats mais sombreados presentes no mosaico. Por fim, pode-se concluir que o avanço da floresta sobre a matriz herbácea é um fenômeno vinculado à natureza florística das matas adjacentes. Na matriz da paisagem, há diversos hábitats potencialmente disponíveis que modificam as chances de sobrevivência de plântulas e, portanto, contribuem, de formas diferentes, para a dinâmica da vegetação de comunidades de populações de espécies lenhosas. Entre os hábitats, a matriz herbácea é o hábitat mais inóspito para plântulas destas espécies e a borda da mata, o mais adequado. As ilhas apresentam uma condição intermediária entre os dois primeiros hábitats, sendo as mais desenvolvidas bastante semelhantes às bordas. Os mecanismos que retardam esta dinâmica são, em ordem de importância, a disponibilidade de água (em todos os hábitats), o herbivoria por vertebrado (nas ilhas e matriz herbácea), o fogo (na matriz herbácea) e, por último, a herbivoria por invertebrado (na matriz herbácea).

ASSUNTO(S)

myrcia palustris dc succession forest-savana mosaic floresta plântula forest thickets savanas woody species seedling survival myrcia palustris habitats

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