IXINIC JÚNIOR ACÚMULO DE SERAPILHEIRA NA FLORESTA OMBRÓFILA DENSA MONTANA - PARQUE NACIONAL DO CAPARAÓ, ESPÍRITO SANTO.

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1 IXINIC JÚNIOR ACÚMULO DE SERAPILHEIRA NA FLORESTA OMBRÓFILA DENSA MONTANA - PARQUE NACIONAL DO CAPARAÓ, ESPÍRITO SANTO. José Renato Azedias Campos, Kallil Chaves Castro, Apeles Costa Ribeiro, Ítalo FavoretoCampanharo, Marcos Vinicius Winckler Caldeira Universidade Federal do Espírito Santo/Centro de Ciências Agrárias/Departamento de Ciências Florestais e da Madeira, Avenida Governador Lindemberg, nº 316, Centro - Jerônimo Monteiro, ES.joserenatoazedias@hotmail.com Resumo - O presente trabalho teve o objetivo quantificar o acúmulo de serapilheira em sete parcelas implantadas na Floresta Ombrófila Densa Montana do Parque Nacional do Caparaó, ES. Foram realizadas coletas mensais de serapilheira acumulada nas parcelas, sendo amostradas 12 repetições por parcela com o auxílio de um gabarito de 0,25 m x 0,25 m. A serapilheira acumulada foi coletada entre junho/2013 e maio/2014. O material amostrado foi seco em estufa a 65 C e pesado em balança de precisão para a obtenção da biomassa seca. A variação mensal do acúmulo de serapilheira foi estudada pelas médias e desvios padrão. O acúmulo de serapilheira por parcela foi analisado utilizando o teste de Kruskal-Wallis (p 0,05). Os meses de maior acúmulo foram os de novembro/13 e maio/14, e a parcela cinco foi a que mais acumulou biomassa. Conclui-se que a precipitação e a face de exposição foram determinantes para gerar uma tendência de acúmulo de biomassa na área estudada. Palavras-chave: Biomassa florestal, floresta tropical e ciclagem de nutrientes. Área do Conhecimento: Recursos Florestais e Engenharia Florestal Introdução A serapilheira é considerada todo o material biológico sobre o solo que apresenta diversos estágios de decomposição, constituindo-se de folhas, galhos, cascas, inflorescências, frutos, partes vegetais não identificadas, além de fezes e restos de animais. Sua deposição varia em função do tipo de vegetal e da condição climática (GOLLEY, 1983), já as taxas de decomposição são influenciadas pelas características ambientais e por sua composição (CUEVAS; MEDINA, 1986). A produção de serapilheira nos ecossistemas é umas das principais vias de retorno de nutrientes para o solo, pois em geral, estes ambientes encontram-se sobre solos de baixa fertilidade, o que torna imprescindível a ciclagem no processo de adição de nutriente para a manutenção da vegetação e responsável pela proteção dos solos, em especial contra as forças erosivas das chuvas (HINKEL, 2002). Segundo Caldeira et al. (2008), há necessidade de se conhecer um ecossistema, e seus componentes, a fim de melhor administrar os serviços ambientais por ele prestados. No entanto, estudos relacionados à dinâmica de nutrientes dentro dos ecossistemas geram informações sobre a dinâmica de nutrientes para a própria região de estudo, não podendo ser generalizados para qualquer área. Este estudo teve por objetivo principal estudar a ciclagem biogeoquímica por meio da serapilheira acumulada, em um trecho da Floresta Ombrófila Densa Montana, ES. Metodologia O estudo foi realizado no Parque Nacional do Caparaó, com área de, aproximadamente, ha e situado entre as coordenadas 20º19-20º37 S e 41º43-41º53 W, na divisa dos Estados de Minas Gerais e Espírito Santo. A área do presente estudo encontra-se no distrito de Santa Marta, distante 2 km do município de Ibitirama, sendo delimitada por uma microbacia localizada na porção Sul do Parque Nacional do Caparaó, situada no Estado do Espírito Santo (Figura 1). Americano de Iniciação Científica Júnior- Universidade do Vale do Paraíba 1

2 entre o período de junho/2013 a maio/2014, com o auxílio de um gabarito de 0,25 m x 0,25 m. Tabela 1 - Declividade e face de exposição das parcelas utilizadas para o estudo de acúmulo de serapilheira na Floresta Ombrófila Densa no Parque Nacional do Caparaó, ES. Parcela Declividade média (%) Declividade média ( ) Face de Exposição* Figura 1 - Área de Estudo no Parque Nacional do Caparaó: microbacia, hidrografia e posição das parcelas. Fonte: Castro (2014) Na Figura 2, são apresentados os dados de precipitação mensal acumulada da Estação Meteorológica de Ibitirama, ES, que está situada nas coordenadas 20º32 S e 41º40 W, com altitude de 794 metros. Os dados correspondem ao período do estudo de biomassa acumulada, obtidos no site da Agência Nacional de Águas ANA (2015). P1 69,55 34,82 N / L P2 58,29 30,24 L / SE P3 75,00 36,87 NE P4 75,00 36,87 L P5 48,24 25,75 N P6 73,39 36,27 S / SE P7 127,73 51,94 NE *N=Norte, L=Leste, SE=Sudeste, S=Sul e NE=Nordeste. Fonte: Castro (2014). Para a determinação do peso seco das amostras de serapilheira, foi realizada sua secagemem estufa de circulação e renovação de ar a 65 C, até alcançar massa seca constante. As amostras secas de serapilheira foram pesadas em balança de precisão (0,01g). A biomassa seca foi extrapolada para kg ha -1 ano -1 e para kg ha -1. O estudo de acúmulo de serapilheira na floresta foi analisado com o auxílio do software Assitat 7.7 beta (SILVA; AZEVEDO, 2009). Foi usado o teste não-paramétricos de Friedman para a análise de variância mensal. Paracomparar as parcelas, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis (CAMPOS, 1993). Foi adotado o intervalo de confiança de 95%, e valores de p<0,05. Resultados Figura 2 - Precipitação mensal acumulada no município de Ibitirama, ES. Fonte: ANA (2015). Na área encontram-se instaladas sete parcelas de 20 m x 50 m implantadas para o estudo de aporte, acúmulo de serapilheira e fertilidade do solo realizado por Castro (2014), distribuídas sistematicamente conforme metodologia usada por Carvalho et al.(2005). Para o estudo de acúmulo de serapilheira foram coletadas 12 amostras por parcela, mensalmente Houve diferença significativa entre as parcelas cinco e seis apenas para o acúmulo de biomassa, sendo observado maior acúmulo na parcela cinco e menor acúmulo na parcela seis (Tabela 2). Entre os meses de novembro/13 a maio/14, exceto o mês de abril/14, o acúmulo de serapilheira foi superior em relação aos demais meses, demonstrando uma tendência sazonal (Figura 3). Tabela 2 - Acúmulo médio de biomassa das pracelas estudadas ao longo de um gradiente 2

3 altitudinal, Floresta Ombrófila Densa no Parque Nacional do Caparaó, ES. Parcela P ,07ab (±1238,71) P ,14ab (±1324,34) P ,60 a (±2546,81) P ,10 b (±938,18) P ,43ab (±1121,85) Desvio 626,27 CV% 10,27% *Médias seguidas por uma mesma letra não diferem signitivamente (teste de Kruskal-Wallis), ao nível de p 0,05. Figura 3 - Acúmulo de serapilheira durante um ano na Floresta Ombrófila Densa, no Parque Nacional do Caparaó, ES. Discussão Altitude (m) Acúmulo de biomassa (kg ha -1 ano -1 )* Desv.Pad. (kg ha - 1 ano -1 ) P ,51ab (±1505,35) P ,94ab (±1241,34) A média anual de biomassa acumulada para a área de estudo corrobora com o trabalho realizado por O'Connell e Sankaran (1997) em florestas tropicais naturais Sul-Americanas, segundo estes autores o acúmulo para está região variam entre 3100 a kg ha -1. Segundo Tanner (1980), florestas montanas geralmente acumulam maior quantidade de biomassa do que outras tipologias naturais, sobretudo em virtude de fatores climáticos, os quais resultam numa relação deposição/decomposição lenta, o que também foi constatado nos estudos realizados por Maman et al.(2007) e O'Connell e Sankaran (1997). Apesar das diferentes altitudes, o clima não foi o principal fator na determinação do acúmulo de serapilheira nas diferentes parcelas, como pode ser observado nas parcelas cinco e seis, nas quais a diferença poderia ser justificada pela ação da fase de exposição das parcelas e da declividade, que favoreceram o acúmulo maior na parcela cinco em relação a parcela seis. A declividade e a face de exposição resultam em maior oferta de energia e, consequentemente, maior produção de biomassa, como comprovado no trabalho realizado por Zhu et al. (2008). Estes autores avaliaram a eficiência máxima da conservação de energia luminosa em biomassa em diversos grupos de plantas. Com o aumento da capacidade fotossintética, ocorre maior produção, renovação e senescência de folhas e galhos por parte da vegetação, já que a maior oferta de energia favorece a renovação dos órgãos da planta (CORNET et al., 1994). Oliveira (1995) encontrou nas parcelas com face para o norte maior senescência de partes vegetais, sugerindo que este fato pode provocar maior acúmulo de biomassa no solo. As parcelas com menor acúmulo de serapilheira, parcelas seis e sete, encontram-se em uma faixa de declividade mais acentuada que as demais. Essa maior declividade do terreno pode estar relacionada com a retirada do material acumulado pela ação superficial da água das chuvas (HINKEL, 2002). Observa-se que a sazonalidade no acúmulo de biomassa pode sugerir um acúmulo de serapilheira dependente da relação entre a produção e a decomposição (FACELLI; PICKETT, 1991) uma vez que este fator pode ser controlado especialmente pela ativação e aceleração do metabolismo de microrganismos decompositores relacionados com a redução e o aumento da temperatura (MAMAN et al., 2007). Quando é relacionado a precipitação com o valor acúmulado de biomassa sobre o solo, os resultados demonstram que a vegetação responde a precipitação, este é o principal fator que regula a deposição e, consequentemente, o acúmulo de biomassa (BARBOSA; FARIA, 2006). Pela interpretação dos dados pluviométricos e do acúmulo de serapilheira, foi observado que o maior acúmulo de serapilheira é regulado pela maior oferta de água para a vegetação, o que também foi verificado por Britez et al. (1992) e Selle (2007), obtendo maior produção e acúmulo de biomassa nos meses que houveram maior precipitação. Segundo Cunha (1997), a maior queda na produção de biomassa e, consequentemente, acúmulo de biomassa nos meses mais chuvosos, 3

4 pode ser explicada por climas não muito rigorosos e pela fenologia das espécies que dominam a vegetação, que derrubam maior quantidade de folhas e galhos, em condições de abundância de água, havendo renovação de órgãos, florescimento e intensa brotação, visto que Floresta Ombrófila Densa, apresentam sazonalidade menos acentuada Conclusão 1. O padrão de acúmulo de biomassa apresentou influência da precipitação, essa variável ambiental comportou-se de forma esperada, visto que a floresta é sujeita à sazonalidade climática menos pronunciada. 2. A estratégia de renovação da biomassa ocorre de forma ininterrupta durante o ano, sendo maiores na estação chuvosa. Agradecimentos Os autores agradecem ao CNPq processo nº / pelo financiamento do projeto Diversidade biológica e funcional da Floresta Ombrófila Densa do Parque Nacional do Caparaó, Espírito Santo. Referências - AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS - Disponível em: Acesso em: 24 ago BARBOSA, J.H.C.; FARIA, S.M. Dinâmica da serrapilheira em fragmentos sucessionais de mata atlântica.rodriguésia 57 (3): BRITEZ, R.M.; REISSMANN, C.B.; SILVA, S.M.; SANTOS FILHO, A. Deposição estacional de serapilheira e macronutrientes em uma floresta de araucária, São Mateus do Sul, PR. In: CONGRESSO NACIONAL SOBRE ESSÊNCIAS NATIVAS, 2., 1992, São Paulo. Rev. Inst. Flor., v.4, pt.3, p , CALDEIRA, M.V.W.; VITORINO, M.D.; SCHAADT, S.S.; MORAES, E.; BALBINOT, R. Quantificação de serapilheira e de nutrientes em uma Floresta Ombrófila Densa. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v.29, n.1, p.53-68, CAMPOS, H Estatística experimental nãoparamétrica. 4 ed., Piracicaba, ESALQ. - CARVALHO, D.A.; OLIVEIRA FILHO, A.T.; VILELA, A.E., CURI, N.; VAN DEN BERG, E; FONTES, M.A.L.; BOTEZELLI, L. Distribuição de espécies arbóreo-arbustivas ao longo de um gradiente de solos e topografia em um trecho de floresta ripária do rio São Francisco em Três Marias, MG, Brasil. Revista Brasileira de Botânica, v.28, n,2, p , CASTRO, K.C. Serapilheira e estoque de carbono ao longo de um gradiente altitudinal na Floresta Ombrófila Densa, no Parque Nacional do Caparaó, ES. p.73-90, Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais). Universidade Federal do Espírito Santo, Jerônimo Monteiro, ES CORNET, J.F., DUSSAP, C.G., GROS, J.B. Conversionofradiant light energy in photobioreactors. AicheJournal - AICHE J, Aubière, vol. 40, n. 6, p , Disponível em: Conversion_of_radiant_light_energy_in_photobiorea ctors. Acesso em: 24 ago CUEVAS, E.; MEDINA, E. Nutrient dynamics withinamazonian Forest ecosystems. In. Nutrient flux in the fine litterfall and efficiency of nutrient utilization. Oecologia, Berlin, v. 68, p , CUNHA, G.C. Aspectos da Ciclagem de nutrientes em diferentes fases sucessionais de uma Floresta Estacional do Rio Grande do Sul. Piracicaba: ESALQ USP, 86 p. Dissertação (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz /USP FACELLI, J.M.; PICKETT, S.T.A. Plant litter: its dynamics and effects on plant community structure. The Botanical Review, Lancaster, v.57, p.1-32, GOLLEY, F.B. Nutrient cycling and nutrient conservation. In: Tropical forest ecosystems: structure and function. Elsevier, Amsterdam, p , HINKEL, R. Aspectos da ciclagem de nutrientes de dois estádios sucessionais de Floresta Ombrófila Densa no Parque Municipal da Lagoa do Peri, Ilha de Santa Catarina, SC f. Dissertação 4

5 (Mestrado em Biologia Vegetal) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis MAMAN, A.P.; SILVA, C.J.; SGUAREZI, E.M.; BLEICH, M.E. Produção e acúmulo de serrapilheira e decomposição foliar em Mata de Galeria e Cerradão no sudoeste de Mato Grosso. Revista de Ciências Agro-Ambientais, Alta Floresta, v. 5, n. 1, p , O CONNELL, A.M.; SANKARAN, K.V. Organicmatteraccretion, decompositionandmineralisation. In:NAMBIAR, E. K. S., BROWN, A. G. (Ed.) Management ofsoil, nutrientsandwater in tropical plantations forests.canberra: ACIAR Australia/CSIRO, p (Monograph; n.43). - OLIVEIRA, R.R. ZAÚ, A.S., LIMA, D.F., SILVA, M.B.R., VIANNA, M.C. Significado ecológico da orientação de encostas no maciço da Tijuca, Rio de Janeiro. OecologiaBrasiliensis, v.1, p , SELLE, G.L. Ciclagem de nutrientes em ecossistemas florestais. Biosci. J., Uberlândia, MG, v. 23, n. 4, p , SILVA, F. de A.S. e, AZEVEDO, C.A.V. de. Principal ComponentsAnalysis in the Software Assistat-StatisticalAttendance. In: WORLD CONGRESS ON COMPUTERS IN AGRICULTURE, 7, Reno-NV-USA: AmericanSocietyofAgriculturalandBiologicalEng ineers, TANNER, E. V. J. Litterfall in montanerainforestsof Jamaicaand its relationtoclimate. The JournalofEcology, Oxford,v. 68, n. 3, p , ZHU, X.G, LONG, S.P, Ort, D.R. Whatisthemaximumefficiencywithwhichphotosynthes iscanconvert solar energyintobiomass? CurrentOpinion in Biotechnology, 19: ,