UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

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1 UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL Missão: Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a promoverem as transformações futuras QUALIDADE DO SOLO POR MEIO DO ESTUDO ECOLÓGICO DA MACROFAUNA EM AREA DE MATA NATIVA E EUCALIPTO FELIPE ORLANDO BRUXEL Foz do Iguaçu - PR 2011

2 I FELIPE ORLANDO BRUXEL QUALIDADE DO SOLO POR MEIO DO ESTUDO ECOLÓGICO DA MACROFAUNA EM AREA DE MATA NATIVA E EUCALIPTO Trabalho Final de Graduação apresentado à banca examinadora da Faculdade Dinâmica das Cataratas (UDC), como requisito para obtenção do grau de Engenheiro Ambiental. Prof(a). Orientador(a): Bruna Vielmo Camargo Foz do Iguaçu PR 2011

3 II TERMO DE APROVAÇÃO UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS QUALIDADE DO SOLO POR MEIO DO ESTUDO ECOLÓGICO DA MACROFAUNA EM AREA DE MATA NATIVA E EUCALIPTO TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL Acadêmico(a): Felipe Orlando Bruxel Orientadora: Ms. Bruna Vielmo Camargo Nota Final Banca Examinadora: Prof(ª). Ms. Paula Vergili Perez Prof(ª). Ms. Daniel Alberto Salinas Casanova Foz do Iguaçu, 11 de novembro de 2011.

4 III Dedico este trabalho a minha mãe, Edilanda Angela Begnini, que sempre me incentivou, fazendo com que eu acreditasse e jamais desistisse, tendo sempre uma palavra de conforto e carinho quando necessário. A toda minha família que sempre esteve ao meu lado. A minha namorada, Caroline Falchembak, que amo muito e esteve presente em todos os momentos.

5 IV AGRADECIMENTOS A Deus por tudo. A minha prof. Orientadora, Bruna Vielmo Camargo, pela paciência, compreensão, carinho e força na realização deste trabalho. A todos meus colegas de faculdade que assim como eu tiveram bons momentos nestes 5 anos de faculdade. A meus amigos, Matias Aikes, Rodrigo Baducco, Felipe Eckert e Rondinelli S., por todos os momentos bons e ruins que enfrentamos ajudando uns aos outros. Ao meu grande e mais que amigo, Joaquim Mayer, pelos conselhos e opiniões que sempre me ajudaram a crescer. E a todos que contribuíram com este trabalho.

6 V Não importa o quão estreito seja o portão, O quão carregado com castigos esteja o pergaminho, Eu sou o mestre de meu destino; Eu sou o capitão de minha alma. Wiliam Enert Henley

7 VI BRUXEL, Felipe Orlando. QUALIDADE DO SOLO POR MEIO DO ESTUDO ECOLÓGICO DA MACROFAUNA EM AREA DE MATA NATIVA E EUCALIPTO. Foz do Iguaçu, Trabalho Final de Graduação - Faculdade Dinâmica de Cataratas. RESUMO A macrofauna possui um importante papel como indicadora da qualidade do solo, seu uso se tornou quase que indispensável no estudo dos solos. Assim, este estudo objetivou avaliar a qualidade do solo através de parâmetros macrofaunísticos presentes no solo, em áreas de vegetação nativa e em plantio de Eucalyptus sp. Para realização das amostras da macrofauna presentes no solo foram escolhidos 20 pontos aleatórios em cada área, respeitando a distância de 1 metro de distância entre a primeira amostra e a margem (efeito de borda). Foi utilizada uma caixa metálica com dimensões 0,30x0,30x0,03m (AxLxC) para delimitar a área de cada coleta. Pode-se verificar neste estudo, que apesar da abundancia da macrofauna entre as áreas de mata nativa e eucalipto não ter diferido, a riqueza de táxons foi superior em áreas de mata nativa,porém, grande maioria das espécies presentes na área de mata nativa foram grupos acidentais. Além disso, a analise de esforço amostral, mostrou que um numero maior de amostragens seria necessário na área para que pudesse ser inferida a qualidade ambiental destes ambientes. Palavras-Chave: fauna edáfica, meio ambiente, conservação.

8 VII BRUXEL, Felipe Orlando. SOIL QUALITY THROUGH THE STUDY OF ECOLOGICAL MACRO-FAUNA IN AN AREA OF NATIVE FOREST AND EUCALYPTUS. Foz do Iguacu, Completion of Course Work - Faculdade Dinâmica de Cataratas. ABSTRACT The macro-fauna plays an important role as an indicator of soil quality, its use has become almost indispensable in the study of soils. Thus, this study aimed to evaluate the quality of the soil through macrofaunistic parameters in the soil in areas of native vegetation and planting of Eucalyptus sp. To carry out the samples of the macrofauna in the soil were selected 20 random points in each area, respecting the distance of 1 meter distance between the first sample and the margin (edge effect).we used a metal box with dimensions 0.30x0,30x0,03m (WXHXD) to delimit the area of each collection. It can be seen in this study, despite the abundance of macro-fauna between areas of native forest and eucalyptus does not have differed, the richness of taxa was higher in areas of native forest, but most of the species present in the area of native forest were accidental groups. In addition, analysis of sampling effort showed that a larger number of samples would be needed in the area could be inferred that the environmental quality of these environments. Keywords: edaphic fauna, environment, conservation.

9 VIII LISTA DE FIGURAS Figura 01: Imagem de satélite da área total do estudo Figura 02: Imagem de satélite da área de estudo, onde 1 (mata nativa) e 2 (Eucalipto) Figura 03: Caixa Metálica de 0,30x0,30x0,03m utilizada para delimitar a área de coleta Figura 04: Caixa Metálica de 0,30x0,30x0,03m utilizada para delimitar a área de coleta Figura 05: Coleta da macrofauna do solo com pinças metálicas anatômicas Figura 06: Abundância total de indivíduos nas áreas de Mata Nativa e Eucalipto Figura 07: Grau de Constância dos taxóns de cada área de estudo Figura 08: Gráfico representando o esforço amostral em cada área... 35

10 IX LISTA DE TABELAS Tabela 01 - Abundância total de organismos registrada na plantação de Eucalyptus sp. e na mata nativa Tabela 02: Grau de Constância (GC) dos grupos amostrados no estudo, onde P = Número de coletas em que foi contatada espécie estudada... 33

11 X SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO REFERENCIAL TEÓRICO IMPORTÂNCIA E QUALIDADE DO SOLO DEGRADAÇÃO DO SOLO VEGETAÇÕES NATIVAS ESPÉCIES VEGETAIS EXÓTICAS NO BRASIL EUCALYPTUS SP INDICADORES BIOLÓGICOS MACROFAUNA DO SOLO GRUPOS TAXONÔMICOS MATERIAL E MÉTODOS CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO METODOLOGIA APLICADA À COLETA DAS AMOSTRAS ANÁLISE DOS RESULTADOS RESULTADOS E DISCUSSÃO ABUNDÂNCIA TOTAL DE INDIVÍDUOS RIQUEZA DE ESPÉCIES GRAU DE CONSTÂNCIA DAS ESPÉCIES ESFORÇO AMOSTRAL CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 37

12 11 1 INTRODUÇÃO Desde o descobrimento do Brasil pelos portugueses, iniciou-se o desmatamento devido ao valor comercial do Pau-Brasil na Europa. Outro fator que teve grande influencia no desmatamento foi a urbanização, que levou o país ao crescimento populacional e a redução das áreas verdes. A terra fértil e a necessidade de retorno financeiro rápido, fizeram com que a economia colonial brasileira se tornasse equivalente ao monopólio colonial, o que significa uma economia exclusivamente dirigida ao mercado externo. Devido às técnicas de plantio rudimentares utilizadas pelos colonos, houve um rápido esgotamento da terra, para atender a demanda exigida pelo mercado externo. As áreas nativas foram os maiores alvos do desmatamento e devido à constante busca do ser humano em obter cada vez mais lucro e rentabilidade em suas atividades, usufruindo cada vez mais das terras em diversos tipos de plantio. As matas nativas são responsáveis por abrigar muitas espécies da fauna e flora, o que leva a ter diversos ecossistemas que mantém o equilíbrio natural e a saúde do solo, para que seja de qualidade. A redução e/ou a remoção dessas áreas, contribui e acelera a degradação do solo, uma vez que sua remoção deixa o mesmo exposto a qualquer dano. Áreas degradadas são descritas como toda área que por ação natural ou antrópica tiveram suas características originais alteradas. Para conservar o solo, proteger mananciais e recuperar áreas degradadas, o reflorestamento é uma atividade agrícola que mais vem sendo utilizada. O reflorestamento utilizando eucalipto (Eucalyptus sp) tem sido uma das opções mais rentáveis até o momento, pois além de ter um rápido crescimento volumétrico, possui características silviculturais desejáveis, fácil manejo e fácil adaptação às diversas condições devido à plasticidade do gênero. Existem diversas formas de avaliar a qualidade do solo e as mais utilizadas são os indicadores físicos, químicos e biológicos. Entre esses, os parâmetros biológicos vem sendo os mais utilizados por serem mais sensíveis as mudanças, custos reduzidos e fáceis de interpretar.

13 12 Os indicadores biológicos ou bioindicadores são definidos pela sua presença ou ausência de certas espécies (planta ou animal) em determinadas áreas, relacionados a condições ambientais. Podem ser classificados de acordo com suas dimensões corporais ou de acordo com a sua funcionalidade no ambiente. Dentre os indicadores biológicos, a macrofauna de solo vem sendo amplamente utilizada. Estes bioindicadores melhoram significativamente o solo e suas propriedades físicas e químicas em áreas onde estão submetidas a processos de recuperação, pois desenvolvem funções como o controle biológico de pragas do solo, funções detritívoras e ciclagem de nutrientes. Como a macrofauna tem um importante papel como indicadora da qualidade do solo, seu uso se tornou quase que indispensável no estudo dos solos. Assim, este estudo objetivou avaliar a qualidade do solo através de parâmetros macrofaunísticos presentes no solo, em áreas de vegetação nativa e em plantio de Eucalyptus sp.

14 13 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 IMPORTÂNCIA E QUALIDADE DO SOLO Baseada em conceitos pedológicos, a primeira classificação de solos no Brasil iniciou após a Comissão de Solos do Ministério da Agricultura em 1947, a pioneira do atual Centro Nacional de Pesquisas de Solos da EMBRAPA, que por usa vez tinha a missão de criar o inventário nacional dos solos brasileiros (OLIVEIRA, 2001). Segundo Luchese, Favero e Lenzi (2002) sem a matéria orgânica no solo não há solo, ou se for admitido como solo, este será incompleto e deficiente. Para Ferreira (1999), o solo é considerado de extrema importância, pois está relacionado a várias outras propriedades fundamentais. Por apresentar diferentes abordagens e enfoques, mesmo empiricamente, os solos precisam ser compreendidos pela sociedade como um recurso natural fundamental para o ecossistema terrestre, pois só assim serão usados e manejados adequadamente, e preventivamente, sem maiores conseqüências para as gerações futuras (MAGALHAES & CUNHA, 2007). Melo & Azevedo (2008), apontam que a determinação das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo ajuda no monitoramento das modificações do mesmo. O volume de poros, a umidade, a ventilação e a temperatura do solo são os fatores abióticos que mais influenciam na qualidade do solo. Os autores destacam ainda, que em florestas, o solo apresenta espaços amplos na camada superficial orgânica, e quanto mais diversificada for à cobertura vegetal, maior o número de nichos a serem colonizados, resultando, portanto, em maior diversidade das comunidades da fauna do solo (LIMA & TEIXEIRA, 2002). Ducatti (2002) e Lourent et al. (2007) descrevem que a vegetação nativa apresenta uma maior riqueza de grupos da comunidade da macrofauna edáfica em comparação aos sistemas conduzidos em monocultivos e/ou com alta intensidade de revolvimento do solo.

15 DEGRADAÇÃO DO SOLO A degradação do solo tem sido apontada na sociedade atual como um dos problemas ambientais mais sérios enfrentados hoje em dia (LEPSCH, 2002). A expressão área degradada sintetiza os resultados da vegetação e muitas vezes das águas, mas em especial do solo (SANCHEZ, 2008). A definição para degradação do solo está entendida a partir do momento em que ocorre a deterioração ou desgaste das características químicas, físicas, morfológicas e biológicas do solo, tendo em vista a perca de seus nutrientes, a destruição da matéria orgânica, a poluição e compactação oriunda do uso irregular de adubos químicos e pesticidas. Queimadas, desmatamentos, uso excessivo do solo, doses erradas de adubação e sem recomendações de análise química, plantio de monocultura durante um longo período de tempo, uso indiscriminado de agrotóxicos, despejo de lixo e rejeitos industriais em locais impróprios, são fatores que contribuem na degradação do solo, tanto no meio rural quanto no urbano (CAPECHE, 2005). Segundo Cunha (2007), os processos de degradação do solo são gerados ou agravados por atividades humanas, resultando em um grave problema mundial, com conseqüências ambientais, sociais e econômicas visíveis. A restauração integral dos ecossistemas naturais e a capacidade de retornar ao estado original é algo que está além da nossa capacidade hoje em dia, devido ás características dinâmicas dos mesmos (DAMASCENO et al., 2005). 2.3 VEGETAÇÕES NATIVAS Segundo Lorenzi (2002), há milhares de anos a flora nativa vem interagindo com o ambiente, sendo que a mesma passou por um rigoroso processo de seleção natural que gerou espécies geneticamente resistentes e adaptadas ao nosso meio. O autor destaca ainda, que as espécies introduzidas de outros países, denominadas de espécies exóticas, não sofreram tal processo e, em hipótese

16 15 alguma, são substitutos ideais para a vegetação nativa em todas as funções que desempenham no ecossistema. A derrubada e queimada das florestas visando o uso em atividades agropecuárias e/ou a exploração para a retirada de madeiras, tem sido o principal agente destruidor da vegetação, pois essas práticas deixam o solo exposto a ação da chuva e do vento, além de destruir a matéria orgânica, principal responsável pela fertilidade e vida do solo (CAPECHE, 2005). O melhor tratamento para recuperação da vida biológica de solos degradados é o reflorestamento com espécies nativas (SILVA et al. 2004) e não com espécies exóticas como o Pinus sp e Eucalyptus sp. Ferreira (2007) relata que o conhecimento da vegetação nativa de uma região e de suas relações com o solo que a suporta pode auxiliar na manutenção e aproveitamento da biodiversidade de ecossistemas, sendo na atualidade, um grande desafio para a ciência preservar estes ambientes naturais, os quais vêm sofrendo pressões antrópicas. Comparações feitas com um solo sob vegetação nativa e com um sob uso agrícola, de modo geral, demonstrará melhores condições físicas no solo de vegetação nativa, o qual geralmente é tido como referencia. Moço et al. (2005), diz que em uma área de mata nativa foi encontrada maior estabilidade na abundância de fauna edáfica. As intervenções antrópicas em florestas nativas, como desmatamento para construção de centros urbanos, formação de pastagens, atividades agrícolas e exploração madeireira, além da freqüente ocorrência de incêndios, tem comprometido a integridade desses ecossistemas, Dentre os processos impactantes, destacam-se a redução da área com cobertura vegetal e, principalmente, a fragmentação da vegetação, com sua consequente degradação, em razão da diminuição contínua do tamanho do fragmento e de seu isolamento (PEREIRA, 1999).

17 ESPÉCIES VEGETAIS EXÓTICAS NO BRASIL O conceito de espécies exóticas deve ser estritamente ecológico e histórico sendo que dentro da ecologia evolucionária, a introdução dessas espécies é bem aceita (VITAL, 2007). No Brasil, com a destruição das florestas nativas e as dificuldades encontradas para recompor estes ecossistemas originais, além dos problemas de pragas que inviabilizam técnica e economicamente os reflorestamentos homogêneos com as espécies nativas, optou-se pela introdução de espécies florestais exóticas (LEDE, 2005). O mesmo autor relata ainda, que para atender à demanda de madeira para diversos fins, iniciaram-se, há mais de 40 anos, projetos de reflorestamento com a introdução de espécies, principalmente, dos gêneros Pinus (PINUS sp) e Eucalipto (EUCALYPTUS sp). Porém, algumas dessas espécies exóticas têm grandes capacidades de invasão e de colonização de novos ambientes devido às características biológicas e ecológicas que ampliam sua tolerância em relação à maioria dos fatores ambientais, portanto tem fácil adaptação as condições dos ambientes invadidos e sucesso reprodutivo, tendendo a desequilibrar o sistema, afetando negativamente a flora e fauna locais com a redução das populações das espécies nativas, com riscos, muitas vezes, de extinção, e causando prejuízos a economia e riscos a saúde humana (MACHADO & OLIVEIRA, 2009). As espécies exóticas possuem um elevado potencial de modificar sistemas naturais, e por essa razão são atualmente consideradas a segunda maior ameaça mundial à biodiversidade, perdendo apenas para a destruição de habitats pela exploração humana direta (ZILLER, 2004). De acordo com Oliveira & Machado (2009), o problema das espécies exóticas invasoras ainda está sendo tratado quase que exclusivamente sob a ótica do país receptor, que arca com os custos e conseqüências das introduções.

18 EUCALYPTUS SP. O Eucalyptus sp. foi introduzido no Brasil no inicio do século XIX, e evidencias apontam que as primeiras árvores foram plantadas em 1825, no jardim Botânico do Rio de Janeiro, sendo de origem Australiana (PEREIRA et al, 2000). As plantações florestais de Eucalyptus sp. tem estado no meio de grandes controvérsias e continuam a despertar acalorados debates quanto a seus impactos no meio ambiente, pois grandes críticas são feitas ao efeitos causados sobre o solo (empobrecimento e erosão), a água (impacto sobre a umidade do solo, os aqüíferos e lençóis freáticos) e a baixa biodiversidade observada em monoculturas (VITAL, 2007). De acordo com Vital (2007), com a expansão da monocultura do eucalipto, consequentemente, surgiram críticas e discussões acerca de seus efeitos (positivos e negativos) sobre a biodiversidade, o solo, o ar, a água, ou seja, o meio ambiente. O autor ainda relata, que diante dos fatos, a partir da década de 1970, então, começaram a surgir os primeiros estudos, buscando elucidar a questão. O plantio de Eucaplyptus sp. e o reflorestamento com plantas exóticas, são combatidos por alguns setores da sociedade com base no pressuposto de que prejudica o solo, ressecando-o e esgotando seus nutrientes, os recursos hídricos, rebaixando o lençol freático e diminuindo ou cessando o deflúvio das bacias hidrográficas, a fauna e flora (AUDEH et al., 2007). Silva (2007) defende que é preciso analisar os demais fatores que influenciam no ressecamento do solo. Tais fatores poderiam ser a diminuição brusca das chuvas, uso intensivo do solo, o crescimento populacional e industrial e aumento no uso de fogo, que somando-se todos esses fatores poderia levar à uma conseqüente diminuição de infiltração de água no solo. As grandes extensões de terras que são utilizadas no plantio de monoculturas de árvores, como Eucaplyptus sp., são descritas por muitos ambientalistas como deserto verde, devido aos efeitos causados por esta monocultura (MEIRELLES & CALAZANS, 2006). Para Alcides e Pereira (2007), os problemas gerados pela espécie Eucalyptus sp., podem ser combatidos com manejo adequado, visando menor

19 18 impacto, uma vez que os problemas gerados pela espécie não são totalmente comprovados. 2.6 INDICADORES BIOLÓGICOS Segundo Santos et al. (2007), os indicadores ambientais são de suma importância, pois apontam formas de uso sustentável e ainda contribuem para a definição do estatuto legal de preservação da área. Sendo assim, esses organismos mostram qualitativa e quantitativamente os impactos que a degradação ambiental produzida pela atividade humana ocasiona sobre os seres vivos (COUTO, 2008). O potencial de bioindicadores reside no fato de serem capazes de detectar rapidamente alterações, em função das práticas de manejo, enquanto os atributos químicos e físicos do solo ainda não foram alterados (MARRIEL et al., 2005). De acordo com Mello et al. (2007), a macrofauna vem sendo utilizada como um indicativo da qualidade do solo, pois esses organismos não são apenas seus habitantes, mas também seus componentes, tendo a biodiversidade e a atividade biológica estreitamente e diretamente relacionadas. Segundo Giracca et al. (2001), os microrganismos foram durante muitas décadas objetos da maioria dos trabalhos que envolvia a sua influência na decomposição e na mineralização da matéria orgânica, porém sabe-se que a interação dos macro e microrganismos edáficos é necessária para interrelacionar o solo, seja sob sistemas naturais ou antropizados. A utilização de microorganismos de solo como bioindicadores está associada ao fato destes apresentarem um importante papel na manutenção da qualidade do solo, propriedade essa associada à sensibilidade a baixas concentrações de poluentes e a rapidez de resposta a perturbações causadas ao solo. Isso dá condição aos microrganismos de serem bons bioindicadores de poluentes (VÉRAS et al., 2007). A presença de bioindicadores em maior número em um ecossistema sugere que este está sujeito a uma maior ciclagem e reposição de nutrientes e,

20 19 portanto há modificações significativas de ordem funcional e estrutural (FREITAS & BARRETO, 2008). 2.7 MACROFAUNA DO SOLO Existem várias formas de classificar a biota do solo, entre eles, o tamanho corporal, geralmente critério básico, pois apresentam alguma relação com o tamanho do tubo digestivo e do aparelho bucal (MELO et al., 2009). A fauna edáfica ou macrofauna invertebrada tem importante papel na sustentabilidade do sistema através dos seus efeitos nos processos do solo, e devido a sua grande sensibilidade as interferências no ecossistema, a composição de comunidade pode refletir o padrão de funcionamento do mesmo (CORDEIRO et al., 2004). De acordo com Araujo et al. (2010), a macrofauna invertebrada desempenha papel fundamental no funcionamento do ecossistema do solo, pois ocupa vários níveis tróficos dentro da cadeia alimentar, afetando assim, direta e indiretamente a produção primaria. Análises da diversidade e importância de determinados grupos funcionais talvez seja a abordagem que mais contribua para a compreensão da capacidade reguladora da fauna edáfica nos ecossistemas e das conseqüências esperadas a partir da exclusão de um ou mais grupos (MERLIM, 2005). Merlim (2005) descreve que vários estudos já demonstraram correlações positivas entre matéria orgânica do solo e algumas espécies de centopéias e lacraias (chipoda) e larvas (coleóptera). Dentre a macrofauna, os cupins, as formigas, as minhocas e os besouros se destacam, pois atuam não somente como detritívoros, quebrando o material vegetal em frações menores facilitando a ação decompositora dos microorganismos, mas também agem na formação e estruturação do solo, constituindo um grupo funcional chamado de engenheiros-do-solo (MELO et al., 2009). Os principais aspectos que podem interferir na fauna são a umidade excessiva ou seca; variação de temperatura; luz solar direta; ações antrópicas e adubação com sulfato de amônia, usados normalmente (PRIMAVESI, 2002).

21 20 A estrutura da comunidade da fauna edáfica e suas modificações temporais dependem de fatores ambientais e de manejo como clima, solo, tipo de vegetação, queimadas, aplicação de pesticidas, adição de resíduos orgânicos, preparo do solo, modificações na temperatura, umidade do solo, dentre outros, relata (CORREIA, 2002). Sendo assim a macrofauna invertebrada do solo desempenha papel chave no ecossistema, pois ocupa diversos níveis tróficos dentro da cadeia alimentar do solo, afetando a produção primária de maneira direta e indireta, alterando as populações e a atividade de microorganismos responsáveis pela mineralização (SILVA et al., 2007). Pois uma grande maioria dos componentes da macrofauna melhora o solo, especialmente no que diz respeito à mobilização de nutrientes, através de enzimas e o melhoramento da estrutura, através da ativação da microvida. Em parte, melhoram a física do solo, revolvendo-o e cavando-o (PRIMAVESI, 1990). Por ser um componente tão presente no solo a macrofauna é considerada um bioindicador sensível a alterações no manejo entre os diferentes sistemas de uso da terra (COSTA et al., 2004). Sendo sensível a alterações da cobertura vegetal e ao manejo, portanto, um bom indicador da qualidade do solo (CORDEIRO et al., 2004). Mas podem existir animais da ordem Isoptera, minhocas e formigas (apesar de gostarem da abundância de matéria orgânica), são espécies menos sensíveis as interferências antrópicas e as interferências do meio ambiente. A macrofauna não e só prejudicada por ações antrópicas é também prejudicada em épocas chuvosas onde o solo apresenta as piores condições para atividades biológicas (MERLIM, 2005). Sendo a fauna edáfica bons indicadores do estado de degradação ou de qualidade do solo, e por serem sensíveis às mudanças no uso da terra induzidas pela ação antrópica, e ser influenciada negativamente por tais ações, são os melhores monitores da qualidade do solo (COLAÇO et al., 2007).

22 Grupos Taxonômicos Grupos taxonômicos são caracteres utilizados na classificação, é o processo de identificação para se conseguir a denominação de uma espécie reconhecendo assim que ela é idêntica ou quase a outra já descrita anteriormente (SILVA et al., 2006). A qualidade do solo e o seu funcionamento do sistema de produção podem ser avaliados pelo monitoramento da fauna edáfica, já que a mesma é a responsável pelos processos de decomposição e ciclagem de nutrientes. É preciso conhecer outros grupos de invertebrados capazes de realizar diversos processos de controle de grupos microbianos, ciclagem de nutrientes e aqueles que modificam estruturalmente as características da serrapilheira e do solo (CORREIA e OLIVEIRA, 2000). Com poderes de realizar modificações nas propriedades físicas do solo e ciclagem da matéria orgânica, as minhocas (classe Oligochaeta) se encontram em um dos principais grupos taxonômicos do solo (LOPES ASSAD, 1997; RIGHI, 1997; SILVA et al., 2006). Esses organismos se alimentam à base de restos vegetais em decomposição e de fezes de animais misturados com quantidades variáveis de terra (PASCHOAL et al., 1992; LOPES ASSADA, 1997), atuando assim diretamente na produtividade do solo já que expelem como dejeto, material rico em nitrogênio, cálcio, magnésio, fósforo e potássio, aumentando com isso a fertilidade do solo (BRADY, 1983). Todo material não digerido contribui com a formação de agregados estáveis que protegem parte da matéria orgânica, formando reservas de nutrientes potencialmente disponíveis para as plantas (LAVELLE e SPAIN, 2001). Além do mais, ao se movimentaram, esses animais cavam túneis fazendo com que ocorra a mistura de diferentes camadas do solo, promovendo o aumento da aeração e retenção de água, contribuindo também com a penetração das raízes nas camadas mais profundas, evitando assim os processos de erosão do solo (PASCHOAL et al., 1992). A macrofauna é composta por organismos visíveis a olho nu (>2,0mm), é representada por mais de 20 grupos taxonômicos são eles: Díptera (moscas, mosquitos), Heptera (percevejos), Homóptera (cigarra, cigarrinha, pulgões,

23 22 cochonilhas), Coleóptera (besouros), Thysanoptera (trips), Orthoptera (gafanhoto, grilo, esperança, paquinha), Psocoptera, Blattodea (barata), Dermaptera (tesourinha), Isopoda (tatuzinho de jardim), Diplopoda (gongolo ou piolho de cobra), Symphyta, Chilopoda (lacraias e centopéias), Araneae (aranhas), Pseudoscorpionida, Opilionida (opiliões), Gastropoda (lesmas e caracóis), Olgochaeta (minhocas), Hymenoptera (formigas, vespas, abelhas e marimbondos), Isoptera (cupins) (AQUINO, 2001). As classes Insecta, Arachnida, Diplopoda e Chilopoda destacam-se pela sua diversidade de modo geral, pois são abundantes em ambientes naturais ou com poucas ações antrópicas (SOUZA e BROW, 1994; LOPES ASSAD, 1997).

24 23 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO O presente estudo foi realizado na cidade de Foz do Iguaçu PR, situada no Oeste do Estado do Paraná, cidade fronteiriça com Argentina e Paraguai, sua área territorial é de 617,702 Km² de acordo com o IBGE, De acordo com o Censo/2010 a população total do município é de habitantes. O estudo foi realizado no pesque-pague Wandscheer, propriedade privada, localizado no Município de Foz do Iguaçu PR na Rua Itaborá, área rural. O local possui aproximadamente 12,24 hectares de área total e 5,3 ha de área de mata. Dentre os 5,3 ha de mata, 0,05 ha é de área com plantio de Eucalipto (Eucaliptus sp) e 5,25 ha é área de mata nativa. A Figura 01 mostra a área total do estudo. Figura 01: Imagem de satélite da área total do estudo. Fonte: Google Maps (2011).

25 24 Foram escolhidas duas áreas distintas (Figura 02) para o desenvolvimento do estudo: a primeira com plantação de Eucalyptus sp. e a segunda com mata nativa, composta por vegetação de sub bosque rala, espécies arbustivas, arbóreas e epífitas. Foi demarcada uma área de 0,5 ha de Eucalipto e 0,5 ha de mata nativa. Figura 02: Imagem de satélite da área de estudo, onde 1 (mata nativa) e 2 (Eucalipto). Fonte: Google Maps (2011). 3.2 METODOLOGIA APLICADA À COLETA DAS AMOSTRAS Para realização das amostras da macrofauna presentes no solo foram selecionados 20 pontos aleatórios em cada área, sendo que foi deixado 1 metro de distância entre a primeira amostra e a margem da área (efeito de borda). A escolha pelos 20 pontos se deu por que de acordo com a EMBRAPA esse seria o numero ideal de amostras. Para coleta da macrofauna, foi utilizada uma caixa metálica indicada nas Figuras 03 e 04, com dimensões 0,30x0,30x0,03m (AxLxC) para delimitar a área de cada coleta.

26 25 Figura 03: Caixa Metálica de 0,30x0,30x0,03m utilizada para delimitar a área de coleta. Figura 04: Caixa Metálica de 0,30x0,30x0,03m utilizada para delimitar a área de coleta. Em cada ponto foi coletada uma amostra com o auxílio pinças metálicas anatômicas (Figura 05). Após a coleta, os organismos foram acondicionados em recipientes próprios, devidamente identificados, contendo solução Álcool Etílico Hidratado 92,8º INPM. Em cada ponto o esforço amostral foi de 5 minutos.

27 26 Figura 05: Coleta da macrofauna do solo com pinças metálicas anatômicas. Após isso, as amostras foram levadas ao laboratório de estudos da UDC União Dinâmica de Faculdades Cataratas, localizada no mesmo município, para triagem e identificação utilizando chaves específicas. 3.3 ANÁLISE DOS RESULTADOS Após a identificação, os organismos foram avaliados em relação a abundância de organismos, riqueza e grau de Constancia Para calcular a Constância (C) foi adotada a equação sugerida por Dajoz (1983). C100% =P/N X 100 Sendo: C = Constância; Equação 1

28 27 P = número de coletas em que foram constatadas espécies estudadas; N = número total de coletas efetuada. Pelas percentagens as espécies foram agrupadas nas seguintes categorias definidas por Bodenheimer (1955) apud Dajoz, (1983): Espécies constantes (x): presentes em mais de 50% das coletas. Espécies acessórias (y): presentes entre 25 e 50% das coletas. Espécies acidentais (z): presentes em menos de 25% das coletas.

29 28 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 ABUNDÂNCIA TOTAL DE INDIVÍDUOS No estudo foram amostrados 161 indivíduos (102 na mata nativa e 59 na área de Eucalyptus sp.) pertencentes aos Filos Annelida e Arthopoda, apresentados na Tabela 01. Tabela 01 - Abundância total de organismos registrada na plantação de Eucalyptus sp. e na mata nativa MATA EUCALIPTO GRUPOS TAXONÔMICOS NATIVA Filo Annelida Classe Oligochaeta 2 13 Filo Arthropoda Classe Insecta Ordem Diptera 6 10 Ordem Orthoptera 16 1 Ordem Isoptera 5 0 Ordem Neuroptera 2 0 Ordem Lepidoptera 0 2 Ordem Coleoptera 9 0 Ordem Hymenoptera Ordem Acarina 2 0 Ordem Dermaptera 3 0 Classe Chilopoda Classe Arachnida 2 0 TOTAL DE ORGANISMOS

30 29 Dentre os organismos amostrados, Hymenoptera foi a ordem com maior ocorrência nas 2 áreas: 37% dos organismos amostrados na área nativa e 37% dos organismos da área de Ecalyptus sp. Considerando a comunidade bentônica no geral, a abundancia foi regida pelo grupo Hymenoptera. A classe Chilopoda também merece destaque, pois foi o segundo grupo com maior abundância nas áreas estudadas. Como descrito anteriormente, o grupo Hymenoptera obteve sucesso de colonização neste ambiente, e segundo Della Lucia & Araujo (1993), as formigas (Hymenoptera) preferem explorar ambientes que possuem alimentos de mais alta qualidade, apesar de sua ampla ocorrência em ambientes diversificados. Isto explica o motivo desse grupo ter sido registrado em grande abundância nas 2 áreas de amostragem. A abundância foi o primeiro requisito avaliado para comparar a fauna dos dois ambientes deste estudo, pois para Begon et al. (1996) a avaliação da abundância dos organismos é o ponto de partida para estudos ecológicos de comunidades independente dos ambientes avaliados. Em geral, a abundância total registrada neste estudo não difere de estudos já realizados em outras regiões avaliando ambientes de mata nativa e Eucaliptus sp. A abundância total foi bem maior na área de mata nativa (Figura 06), fato este que pode ser explicado pelos elevados valores de matéria orgânica na área, que segundo Lisboa (2009) podem refletir na disponibilidade e acessibilidade do recurso alimentar aos grupos de invertebrados. Os tipos de manejo e as práticas culturais determinam quais os grupos da fauna de solo estarão presentes e em que quantidades nos solos (Lavelle & Pashanasi, 2009). Além disso, as florestas têm um papel reconhecido para a conservação da biodiversidade do solo (Dunn, 2004), isso graças à presença da macrofauna.

31 30 Abundância total de indivíduos 37% 63% MATA NATIVA EUCALIPTO Figura 06: Abundância total de indivíduos nas áreas de Mata Nativa e Eucalipto. Outro grupo com elevada abundância no estudo foi o Chilopoda, tanto na área de mata nativa quanto na área de Eucalipto. Baretta (2007) relata que as Chilopodas são um dos melhores indicadores, da qualidade dos solos com boa qualidade, pois não toleram ambientes fortemente impactados. Dessa forma, como a abundância de Chilopoda na área de Eucalipto foi semelhante à área com mata nativa, poderíamos acreditar que a área com Eucalipto ou não traz prejuízo a este grupo de invertebrado ou que a área de mata nativa não está em perfeitas condições. Porém, Ruppert & Barnes (2010), afirmam que os Chilopoda possuem como característica principal uma alimentação carnívora, incluindo principalmente minhocas, as quais foram mais abundantes na área com Eucalipto. Dessa forma, apesar de Soares & Costa (2001) descreverem que com a simples avaliação da fauna de Chilopoda de uma área se pode inferir sobre a qualidade ambiental da mesma, neste estudo comparando somente a abundância deste grupo em ambas as áreas, não se pode inferir sobre a qualidade das áreas, pois a presença de Chilopoda na área de Eucalipto pode ser simplesmente pela grande oferta alimentar (minhocas) disponível. A ordem Orthoptera teve grande relevância na área de mata nativa, segundo Gallo et al. (2002), afirmam que a distribuição e abundância dos insetos está relacionada a fatores ecológicos como umidade, temperatura e disponibilidade de alimentos. A disponibilidade de alimento mais abundante na área de mata nativa,

32 31 sem dúvida contribuiu para os maiores índices de captura de Orthopteros encontrados nesta formação florística. Em estudo realizado por Santos et al. (2006), indicam que as ordens Orthoptera e Hymenoptera apresentam bom índice de reprodução em áreas com condições climáticas e quantidade de alimento favoráveis. Isto também justifica a grande abundância desses organismos encontrados na área de mata nativa. Apesar disso, ordens consideradas sensíveis a alterações ambientais, só foram registradas na mata nativa, entre elas a ordem Acarina e a Classe Arachinida. Segundo Tessaro (2009), a ordem Acarina pode responder de maneiras diferentes as alterações do meio ambiente, sendo essa uma capacidade individual desta ordem, mostrando que determinados grupos, ou seja, os mais sensíveis a mudanças no ambiente, dificilmente se estabelecem em ecossistemas alterados. Um estudo desenvolvido por Cunha et al. (2009) com a comunidade de aranhas, mostrou que as mesmas sofreram impactos maiores em áreas alteradas, como em plantações de Eucalyptus sp. O mesmo autor afirma que as áreas de mata nativa possuem um papel importante na manutenção da diversidade de aranhas. Atualmente, sabe-se que para estudar as interrelações no solo, seja sob sistemas naturais seja sob sistemas antropizados, é necessário conhecer os microrganismos edáficos (LOPES ASSAD, 1997). Os grupos registrados neste estudo em ambas as áreas, com suas respectivas abundâncias, refletem o quanto ainda se tem para descobrir sobre a biodiversidade da macrofauna do solo e sobre a sua resiliência a espécies exóticas, como o Eucalipto, que estão sendo introduzidas em nosso país. Pode-se verificar que apesar de muitas descrições já realizadas sobre a sensibilidade de organismos da macrofauna, muito ainda se tem para discutir e avaliar, e que a avaliação utilizando a abundância de determinados grupos não refletem a real situação do ambiente. 4.2 RIQUEZA DE ESPÉCIES nativa. Em relação à riqueza de táxons, a mesma foi superior na área com mata

33 32 De acordo com Borges (1999), a riqueza de espécies constitui a medida mais simples disponível para quantificar a diversidade de uma amostra, de um local ou de uma região. Estudo realizado por Majer (1992), também mostrou que em áreas de plantação de Eucalyptus sp. ocorre menor riqueza de espécies da macrofauna do que em áreas de vegetação nativa. Segundo Silva (2009), a riqueza de grupos de organismos edáficos é um indicativo da complexidade ecológica das comunidades do solo, em que sistemas vegetais mais diversos contribuem para o aumento da diversidade da macrofauna. Diante desta afirmação pode-se explicar porque ocorre maior riqueza de espécies em áreas de vegetação nativa. Para os artrópodes em geral, a heterogeneidade do ambiente proporcionado pelas áreas de vegetação nativa, influencia na riqueza de espécies, além disso, as diferenças estruturais existentes em áreas de mata nativa e que não são verificadas em áreas de Eucalipto, proporcionam sítios de reprodução, alimentação e refúgio para os artrópodes, aumentando as chances de encontro de espécies neste habitat. 4.3 GRAU DE CONSTÂNCIA DAS ESPÉCIES A Tabela 02 representa o grau de constância de cada grupo registrado neste estudo, onde são consideradas espécies constantes e presentes em mais de 50% das coletas, espécies acessórias e presentes entre 25 e 50% das coletas e espécies acidentais e presentes em menos de 25% das coletas.

34 33 Tabela 02: Grau de Constância (GC) dos grupos amostrados no estudo, onde P = Número de coletas em que foi contatada espécie estudada. TÁXONS IDENTIFICADOS NO ESTUDO P MATA NATINA GC P - EUCALIPTO GC Coleoptera 4 20% 0 0 Chilopoda 6 30% 3 15% Oligochaeta 1 5% 5 25% Hymenoptera 16 80% 18 90% Aranae 1 5% 0 0 Diptera 4 20% 2 10% Lepidoptera % Acarina 2 10% 0 0 Orthoptera 9 45% 1 5% Neuroptera 2 10% 0 0 Dermaptera 1 5% 0 0 Isoptera 3 15% 0 0 Na Figura 07, estão representados os respectivos graus de Constância em cada área de estudo. Figura 07: Grau de Constância dos taxóns de cada área de estudo.

35 34 Com a análise do grau de Constância, pode-se verificar que apesar da abundância de grupos como Chilopoda, que são considerados sensíveis, ter sido alta em ambas as áreas e que a riqueza ter sido superior na área de mata nativa quando comparada com a área de Eucalipto, esses dados não representam de maneira clara à qualidade ambiental destas áreas. Isso porque, como pode ser verificado nos resultados de Constância representados acima e na tabela com os grupos e suas respectivas constâncias, o único grupo considerado constante em cada área, o qual mostraria a real qualidade dos ambientes analisados, foi o mesmo (Hymenoptera) em ambas as áreas. Não se amostrou nenhum outro grupo considerado constante para que as afirmações em relação à qualidade dos ambientes pudessem ser inferidas. Além disso, verificou-se que apesar da riqueza ter sido elevada na área de mata nativa, grande maioria dos grupos registrados são foram considerados espécies acidentais pela baixa abundância representativa na área de estudo. 4.4 ESFORÇO AMOSTRAL Como os resultados avaliando abundância, riqueza e grau de constância das espécies não foram robustos para inferir sobre a qualidade ambiental das áreas de estudo, foi avaliado o esforço amostral, o qual representa o esforço real no estudo para coleta das amostras (Figura 08).

36 35 Figura 08: Gráfico representando o esforço amostral em cada área. Como pode ser verificado, os resultados obtidos neste estudo são apenas o início do estudo na área. Apesar de terem sido coletadas 20 amostras em cada uma das áreas estudadas, número este considerado suficiente para o tamanho da área em estudo e estudos ecológicos com fauna, o esforço amostral não foi suficiente. Pode-se verificar que na área com mata nativa, quando atingido o número de 10 amostras, a curva estabilizou, mostrando que poderia ser suficiente, porém a partir da 17 amostra novamente houve oscilação, mostrando que novos estudos na área devem ser realizados, utilizando um esforço amostral maior e possivelmente outras metodologias de amostragem como, por exemplo, pit falls (armadilhas de queda). Lutinski (2008) sugere a junção de diferentes métodos de amostragem, devido à eficiência de cada método, visto a diversidade de extratos vegetais que as diferentes espécies são encontradas.

37 36 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS A riqueza de espécies e abundância de organismos não foram indicativas de qualidade ambiental na área de estudo, pois apesar da riqueza na área de mata nativa ter sido maior que na área de Eucalipto, ela foi composta por espécies acidentais. Apesar disso, grupos sensíveis foram registrados somente na mata nativa. Em função dos resultados obtidos, sugere-se novos estudos, pois o mesmo foi desenvolvido em um curto período de tempo, pois para estudos com fauna o ideal é um ano avaliando diferenças sazonais, e não houve amostragens suficiente, as quais também influenciaram nos resultados. Um fato que pode ter influenciado diretamente na presença de espécies acidentais nos resultados da área de mata nativa, é a proximidade com a Área de Preservação Permanente do Parque Nacional. Além disso, não foram mensuradas variáveis ambientais que poderiam também ter influenciado nos resultados. Esses dados não foram amostrados por que inicialmente acreditava-se que a fauna respondia as características do local.

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