ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIES ARBÓREAS EM UMA ÁREA DE CERRADO DOMINADA POR PTERIDIUM AQUILINUM (L.) KUHN (DENNSTAEDITIACEAE), BRASIL CENTRAL

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Armando Weber Lencastre
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1 ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIES ARBÓREAS EM UMA ÁREA DE CERRADO DOMINADA POR PTERIDIUM AQUILINUM (L.) KUHN (DENNSTAEDITIACEAE), BRASIL CENTRAL Raquel Carolina Miatto 1, Igor Aurélio Silva, Dalva Maria Silva Matos (Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, São Carlos, SP. 1 rmiatto@yahoo.com.br) Termos para indexação: cerrado, diversidade, invasão biológica, Pteridium aquilinum Introdução Invasões biológicas são consideradas grandes ameaças à biodiversidade por modificarem estrutural e funcionalmente o ambiente, deslocando espécies nativas, esgotando recursos, alterando as condições microclimáticas, a ciclagem de nutrientes, o solo e os regimes de água ou fogo (D Antonio & Vitousek 1992, Mack et al. 2000). Nas savanas, uma espécie invasora potencial é a samambaia Pteridium aquilinum (samambaião). P. aquilinum apresenta grande produção anual de biomassa seca (Den Ouden 2000) que aumenta a intensidade e a freqüência das queimadas em comunidades naturais (Mooney e Hobbs 2000). Seus extensos rizomas impedem mecanicamente a penetração das raízes das espécies nativas, diminuindo por competição a oferta de nutrientes (Den Ouden 2000). Além disso, a samambaia libera substâncias aleloquímicas no solo que podem comprometer o estabelecimento das plantas lenhosas (Glass 1976, Humphrey & Swaine 1997). O Cerrado é a maior região de savana nas Américas, ocupando originalmente cerca de dois milhões de quilômetros quadrados, ou aproximadamente 23% do território brasileiro (Ratter et al. 1997). A flora do cerrado apresenta dois componentes floristicamente distintos e antagônicos, o componente herbáceo-subarbustivo e componente arbustivo-arbóreo (Coutinho 1978). A ocorrência de queimadas freqüentes tende a, favorecer o componente herbáceosubarbustivo do cerrado em detrimento do componente arbustivo-arbóreo (Coutinho 1990). Logo, a densidade e a riqueza de espécies arbóreas tende a diminuir com o aumento do regime das queimadas (Hoffmann 1999, Moreira 2000, Medeiros & Miranda 2005).

2 O crescimento acentuado de P. aquilinum pode reduzir a diversidade de espécies do componente arbustivo-arbóreo, tanto por aumentar a freqüência e a intensidade de queimadas, como por competição direta (Den Ouden 2000). Nós estudamos o efeito da invasão de P. aquilinum na estrutura e na composição florística de uma comunidade arbórea de cerrado. Como objetivos específicos, procuramos responder às seguintes perguntas: i) Quais são os valores de diversidade de espécies, densidade, densidade de espécie e de área basal média nos sítios amostrados? ii) Esses valores são menores na área com P. aquilinum? iii) Há diferenças na composição florística entre as áreas? Materiais e método Realizamos o estudo em na área de cerrado sensu stricto na Reserva Ecológica do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (RECOR). A RECOR está localizada a cerca de 20 km do centro de Brasília (15º6 41 S e 47º53 07 W) sua área é de 1300 ha. A altitude varia entre m e m. O clima é tipicamente estacional, com uma estação seca (maio a setembro) e uma chuvosa (outubro-abril) bem definidas. A temperatura média anual e a precipitação anual são de 22ºC e mm respectivamente. O solo predominante é o Latossolo Vermelho-Amarelo (Pereira et al. 2004). Estabelecemos 27 parcelas de 25 m 2 em uma área invadida por P. aquilinum e em uma área adjacente sem P. aquilinum. Amostramos todos os indivíduos com DAP 2 cm. Para cada área, nós calculamos o índice de Shannon e a média da densidade (número de indivíduos por parcela), da densidade de espécies (número de espécies por parcela) e da área basal (Magurran 2004). Testamos se a distribuição dos valores obtidos seguia uma distribuição normal (Shapiro-Wilk, Zar 1999). Comparamos os valores do índice de Shannon com o teste de Hutchenson, as densidades com o teste não paramétrico de Mann-Whitney e as áreas basais médias com o test t (Zar 1999). Procuramos por diferenças florísticas com uma análise de correspondência, usando o programa MVSP (Kovach Computing Service 2001) Resultados e Discussão Nós não encontramos diferenças significativas na estrutura e na composição florística do componente arbustivo-arbóreo entre a área de cerrado com P. aquilinum e a área controle.

3 Encontramos no total 46 espécies na área invadida e 48 na área controle. Os valores de diversidade de Shannon foram 3,436 e 3,418 (t = -0,267, P = 0,789) respectivamente. As densidades médias da área invadida e controle foram respectivamente de 10,4 ± 3,9 e 9,8 ± 4,9 indivíduos/parcela (Z = 0,623, P = 0,533) e 8,2 ± 2,6 e 7,7 ± 3,5 espécies/parcela (Z = 0,657, P = 0,511). A área basal média da área invadida e controle foi 239,22 ± 172,65 e 241,08 ± 156,68 cm 2 /parcela (t = -0,5112, P = 0,307). A sobreposição dos pontos no diagrama de ordenação indica que as áreas são floristicamente similares (Figura 1). Ao contrário do que se tem observado em outras partes do mundo (e.g., Den Ouden 2000), a invasão de P. aquilinum pode não afetar o componente arbustivo-arbóreo do cerrado. Isso pode estar relacionado à elevada resistência das espécies de cerrado à perturbações em geral (i.e., ao fogo, à seca e ao solo pobre e tóxico; Gottsberger e Silberbauer-Gottsberger 2006). Figura 1: Diagrama de ordenação da análise de correspondência para as áreas com P. aquilinum ( ) e controle ( ), da Reserva Ecológica do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, Brasília. Os autovalores da análise de correspondência foram e para os dois primeiros eixos, que explicaram % da variação dos dados. Entretanto, o efeito negativo da invasão de P. aquilinum na vegetação de cerrado pode ocorrer associado a perturbações, como o fogo. Pinheiro et al. (2007) observaram uma

4 reversão da invasão de P. aquilinum em uma área de cerrado isolada do fogo por 45 anos. De fato, a elevada produção anual de biomassa seca de P. aquilinum pode aumentar a intensidade e a freqüência das queimadas em comunidades naturais (Mooney e Hobbs 2000). Portanto, a invasão de P. aquilinum deve modificar a estrutura e a composição florística do componente arbustivo-arbóreo em áreas com queimadas freqüentes. O componente herbáceo-subarbustivo do cerrado deve ser mais vulnerável à invasão do que o arbustivo-arbóreo. O componente herbáceo-subarbustivo é composto por espécies pequenas e essencialmente hieliófitas (Coutinho 1978). P. aquilinum apresenta uma alta produtividade de frondes e de biomassa seca que podem sombrear as espécies de menor altura (Marrs et al. 2000). Logo, os efeitos da invasão de P. aquilinum podem ser severos para esse componente. Conclusões A invasão de P. aquilinum pode não ser severa o suficiente para modificar a estrutura e a composição florística do componente arbustivo-arbóreo do cerrado. Estudos futuros devem investigar os efeitos dessa invasão no componente herbáceo-subarbustivo do cerrado. Referências bibliográficas COUTINHO, L. M. O conceito do cerrado. Revista Brasileira de Botânica v.1, p COUTINHO, L. M. Fire in the ecology of the Brazilian Cerrado. Fire in the tropical biota. (ed. J. G. Gold-amer) Springer - Verlag, Berlin, p D ANTONIO, C. M.; VITOUSEK, P. M. Biological invasions by alien grasses, the gradfire cycle and global change. Annual Review of Ecological Systems v. 23, p DEN OUDEN, J. The role of bracken (Pteridium aquilinum) in forest dynamics. Thesis, Wageningen University, The Netherlands GLASS, A.D.M. The allelopathic potential of phenolic acids associated with the rhizosphere of Pteridium aquilinum. Canadian Journal of Botany v. 54, p

5 GOTTSBERGER, G.; SILBERBAUER-GOTTSBERGER, I., Life in the cerrado: a South American tropical seasonal vegetation. Vol. 1. Origin, structure, dynamics and plant use. Reta Verlag, Ulm, p. HOFFMANN, W. A. Fire and population dynamics of woody plants in a neotropical savanna: matrix model projections. Ecology v. 80, p HUMPHREY, J. W; SWAINE, M.D. Factor affecting the natural regeneration of Quercus. Scottish oakwoods 1. Competition from Pteridium aquilinum. Journal of Applied Ecology v. 34, p KOVACH COMPUTING SERVICE. Multivariate Statistical Package Kovach Computing Service MACK, R. N.; SIMBERLOFF, D.; LONSDALE, M.; EVANS, H.; CLOUT, M.; BAZZAZ, F. Biotic invasions: causes, epidemiology, global consequences, and control. Ecological Applications v. 10, p MAGURRAN, A.E. Measuring biological diversity. (2nd ed.). Oxford: Blackwell publishing MARRS, R. H.; LE DUC, M.G.; MITCHELL,R.J.; GODDARD,D.; PATERSON, S.; PAKEMAN, R. J. The ecology of bracken: its role succession and implications for control. Annals of Botany v. 85, p MEDEIROS, M.B. DE; MIRANDA, H.S. Mortalidade pós-fogo em espécies lenhosas de campo sujo submetido a três queimadas prescritas anuais Acta Botanica Brasílica v. 19, p MOONEY, H.; HOBBS, R. In Mooney, H. e Hobbs, R. Invasive Species in a Changing World. Island Press. Washington DC, p MOREIRA, A. G. Effects of fire protection on savanna structure in central Brazil. Journal of Biogeography v. 27, p PEREIRA, B. A.; SILVA, M. A.; MENDONÇA, R. C. Reserva Ecológica do IBGE, Brasília (DF): ambiente e plantas vasculares. Fundação IBGE, Rio de Janeiro PINHEIRO, E. S.; DE MELO, A. C. G.; DURIGAN, G. Reversão da invasão de Pteridium aquilinum na Estação Ecológica de Assis, SP. In: 58º CONGRESSO NACIONAL DE BOTÂNICA Anais. CD-ROM 2007

6 RATTER J.A.; RIBEIRO J.F.; BRIDGEWATER; S. The Brazilian cerrado vegetation and threats to its biodiversity. Annals of Botany v. 80, p ZAR J. H. Biostatiscal analysis. Prentice Hall, New Jersey

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