Introdução. VI Seminário Latino Americano de Geografia Física II Seminário Ibero Americano de Geografia Física Universidade de Coimbra, Maio de 2010

Transcrição

1 Caracterização florística e estrutural de quatro sub-biomas florestais presentes na planície costeira de Bertioga, Sudeste do Brasil: resultados parciais* Introdução Felipe de Araújo Pinto sobrinho 1 ; Celia Regina de Gouveia Souza 1,2 1 Universidade de São Paulo (USP), Depto Geografia Física; 2 Instituto geológico SMA/SP felipesobrinho@usp.br; celiagouveia@igeologico.sp.gov.br Originalmente, 81% do Estado de São Paulo era coberto pelo bioma Floresta Atlântica no seu sentido latu sensu representado pelas formações Ombrófila Densa, Ombrófila Mista, Ombrófila Aberta, Estacional Semidecídual, Estacional Decidual e também os ecossistemas associados, entre eles, manguezais, vegetação de restinga, campos de altitudes e banhados interioranos (SMA, 1998). Atualmente restam 13,24% da cobertura original do Estado, dos quais, 12,11% corresponde a Mata Atlântica propriamente dita (Ombrófila Densa, Ombrófila Mista, Ombrófila Aberta, Estacional Semidecídual, Estacional Decidual), 1,02 % à vegetação de restinga e 0,11% aos manguezais (SOSMA/INPE 2008). No Brasil, o termo restinga tem sido utilizado com vários significados, entre eles o geológico-geomorfológico, o botânico e o ecológico (Souza et al. 2008a). Souza, (2006, 2007a), Souza et al. (1997, 2008b) e Souza & Luna (2008), encontraram associações marcantes entre os vários tipos de substratos geológicos, e as diversas fisionomias de vegetação de restinga, descritas na Resolução CONAMA n o 7/1996, estudando várias áreas do litoral paulista, estes estudos desencadearam a proposta de substituição do termo vegetação de restinga por vegetação de planície costeira (exceto manguezal) e baixa-média encosta. As bacias dos rios Itaguaré e Guaratuba, situadas no município de Bertioga (SP), apresentam grande geodiversidade de ambientes de planície costeira e conseqüentemente grande biodiversidade resguardando importantes remanescentes de florestas de planície costeira e baixa encosta podendo citar, entre elas, estão as ameaçadas Florestas Baixa de Restinga e Alta de Restinga, e ainda fitofisionomias não descritas na legislação ambiental, a Floresta alta de Restinga Úmida e a Floresta Aluvial (Souza et al. 2008b). 1

2 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais Toda essa matriz vegetacional recobre importantes registros de toda a evolução quaternária das planícies costeiras paulistas, incluindo ambientes sedimentares pleistocênicos da Formação Cananéia (terraços marinhos e fluviais) e holocênicos da Formação Ilha Comprida (depósitos marinhos, eólicos, paleolagunares, paludais, lacustres e fluviais), além de depósitos recentes de origem praial e continental (aluviais e coluviais de baixada) (Souza, 2007b). Com base na conceituação de bioma de Walter (1986) e nas discussões sobre a definição desse termo encontradas em Coutinho (2006), Souza et al. (2008b) propuseram a denominação de sub-biomas de planície costeira e baixa-média encosta para as diversas associações identificadas entre as diferentes fisionomias de floresta (Lopes, 2007), as variações do substrato geológico (Souza, 2007b) sob elas e ainda os diferentes solos (Moreira, 2007) encontrados nas bacias dos rios Itaguaré e Guaratuba. As autoras definiram 17 sub-biomas obtidos a partir das associações entre 8 tipos de fitofisionomias, 12 tipos de substrato geológico e 14 tipos de solos. Neste contexto o presente trabalho apresenta uma caracterização da vegetação inserida em quatro desses sub-biomas formados em depósitos marinho, a partir da florística e da estrutura horizontal e vertical das mesmas. Estudos como este são de grande importância para o melhor entendimento da dinâmica regional dessas florestas de planície costeira, criando subsídios para instrumentos de restauração e manejo sustentável das mesmas. Área de estudo O município de Bertioga (Figura 1) cuja coordenada central é S e W (Guedes et al. 2006) esta inserido no limite nordeste da Região Metropolitana da Baixada Santista, sendo 85% do seu território ocupado por área de preservação permanente (Lichti, 2002 apud Lopes, 2007). De sua área total de 482 Km², 89,91Km² pertencem à bacia do rio Itaguaré e 125,35 Km² à bacia do Rio Guaratuba (Lopes, 2007). O clima da região é classificado como tropical úmido com chuvas o ano todo, com médias anuais de temperaturas em torno de 24 o C e pluviosidade de mm, com os maiores valores médios ocorrendo em janeiro, fevereiro e março, enquanto os menores em junho e julho, revelando um excedente hídrico em todos os meses do ano (Guedes et al. 2006). De acordo com Souza (2007b), na planície costeira e de baixa encosta, situadas nas bacias dos rios Guaratuba e Itaguaré, são encontrados nove tipos de ambientes 2

3 sedimentares quaternários, da linha da costa em direção a Serra do Mar ocorrem Praias atuais; planícies de maré atuais; cordões litorâneos e terraços marinhos holocênicos; terraços marinhos pleistocênicos; depressões paleolagunares-estuarinas holocênicas; terraços fluviais e planícies de inundação holocênicas e atuais; terraços fluviais e planícies de inundação pleistocênicas; ambiente de sedimentação mista com depósitos aluviares e colúvios de baixada; e ambientes de baixa encosta. Sobre esses ambientes sedimentares e com base na resolução CONAMA n 0 7/1996, Lopes (2007), descreveu oito fitofisionomias florestais: Floresta Baixa de Restinga, Floresta Alta de Restinga, Complexo Floresta Alta de Restinga/Floresta alta de Restinga Úmida, Complexo Floresta alta de restinga, Floresta paludosa, Floresta Aluvial, Floresta de Transição Restinga-Encosta e Manguezal. Dentre os 17 sub-biomas (Figura 1) descritos por Souza et al. (2008a), quatro deles formados por substrato marinho foram inventariados no presente estudo: a) SBFbR - Floresta Baixa de Restinga sobre Cordões Litorâneos Holocênicos (Neossolos Quartzarênicos); b) SBFaR-1 - Floresta Alta de Restinga sobre Cordões Litorâneos Holocênicos (Espodossolos Humilúvicos); c) SBFaR-2 - Floresta Alta de Restinga sobre Terraços Marinhos Holocênicos (Espodossolos Humilúvicos); d) SBFaR-3 - Floresta Alta de Restinga sobre Terraços Marinhos Baixos Pleistocênicos (Neossolo Quartzarênicos, Espodossolos Humilúvicos e Ferri- Humilúvicos). 3

4 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais Figura 1- Sub-biomas de planície costeira e Baixa-média encosta na área de estudo (Souza et al. 2008a). 4

5 Material e métodos A vegetação foi inventariada pelo método de parcelas (Braun-Blanquet, 1979). Foram alocadas, aleatóriamente, parcelas de 20 x 25 m em cada área estudada buscando caracterizar as tipologias florestais e analisar as mesmas a nível de subbioma, um total de 0,5 hectares de parcelas amostrais foram instaladas. A identificação do material botânico coletado está sendo realizada através de bibliografia especializada, e será levada para comparação com exsicatas dos herbários do Instituto florestal de São Paulo e do Jardim Botânico de São Paulo, sendo submetidas, quando necessário, a especialistas nos grupos taxonômicos complexos. O material testemunho será depositado no Herbário do Instituto Florestal. O sistema de classificação adotado foi o APG II (2003). A nomenclatura taxonômica está sendo conferida através das bases de dados do MOBOT ( e do TreeAtlan1.0 (Oliveira-Filho, 2007). Todos os indivíduos arbóreos com diâmetro a altura do peito (DAP) 10 cm foram marcados com placas de alumínio numeradas, e mensurados. O cálculo dos parâmetros estruturais Horizontais (área basal, estrutura diâmétrica) foram feitos através do programa Mata Nativa 2. A estrutura vertical das áreas foi analisada utilizando o critério de estratificação recomendado por Souza et al. (1996) e utilizado por Mariscal-Flores (1993), dividindo a floresta nos seguintes estratos de altura: Estrato inferior (EI), Estrato médio (EM) e Estrato superior (ES), sendo as alturas dos limites entre os três estratos assim calculados: EI: H < ( Hm 1 ); EM: (Hm-1 ) H< (Hm + 1 ); ES: H ( Hm + 1 ); onde: H altura total; Hm Altura média; desvio padrão das alturas. Resultados e discussão Um total de 407 indivíduos foram mensuradas, sendo 173 amostrados na SBFbR, 80 indivíduos em SBFaR1, 86 em Sb-FaR2 e 68 em SBFaR3. A análise preliminar da composição florística, somando as quatro áreas, indicou um total de 61 espécies, subordinadas a 21 famílias botânicas. Dentre as famílias botânicas inventariadas, Myrtaceae se destacou quanto riqueza específica representada por 10 espécies, vindo em seguida: Fabaceae (4 espécies), Clusiaceae e Euphorbiaceae (3 espécies). A família Myrtaceae tem se destacado em muitos estudos florísticos de vegetação de restinga no estado de São Paulo, onde apesar das diferentes fitofisionomias encontradas nesses ambientes, essa família sempre apresenta uma alta 5

6 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais representatividade de espécies (Martins et al. 2008; Guedes et al. 2006; Sztutman et al. 2002). Dentre as espécies de maior abundância nas quatro áreas estudadas destacam-se: Eriotheca pentaphyla e alchornea triplinervia na Floresta alta de Restinga sobre Cordões Litorâneos Holocênicos (SBFaR-1); Eriotheca pentaphyla, Sloanea guianensis, Manilkara subsericea e Tapirira guianensisas na Floresta alta de Restinga sobre Terraços Holocênicos (SBFaR-2); Eriotheca pentaphyla, Schefflera angustissia, Manilkara subsericea na Floresta alta de Restinga sobre Terraços Marinhos Pleistocênicos (SBFaR-3) e Syagrus romanzoffiana, Ilex theezan e Guapira opposita na Floresta baixa de Restinga sobre os Cordões Litorâneos Holocênicos. Eriotheca pentaphyla ocorre com muita intensidade nas áreas de Floresta alta, esse padrão também foi encontrado por Guedes et al. (2006), onde essa espécie apresentou a maior densidade de indivíduos. No que se refere à estrutura horizontal, a área basal total estimada para as quatro comunidades foi de 12,81 m², sendo esse total distribuído conforme figura 2. As maiores áreas basais médias foram estimadas para os sub-biomas SBFaR1 e SBFaR2 ambos com 0,41 m² (Tabela 2). Quanto a estrutura diamétrica (Figura 2) todas as quatro áreas se destacaram com um grande número de indivíduos nas primeiras classes de diâmetro (10-20 cm), indicando que as comunidades estão bem balanceadas com um boa capacidade regenerativa. O número reduzido de espécies nas grandes classes diamétricas, tem sido mostrado em muitos estudos em florestas tropicais, onde alguns autores (Christo et al 2008; Scariot et al., 2003; Laurance et al., 2000) comentam sobre a possibilidade de corte seletivo em tempos pretéritos e também processos resultantes do efeito de borda, que resulta na morte de indivíduos tardios presentes na comunidade. Quanto ao corte seletivo, atualmente parece ser um processo ausente na área, já o efeito de borda, provavelmente todas as quatro áreas estão suceptíveis, pois ocorrem em áreas próximas a estradas, aceros e condomínios. 6

7 Tabela 2 - Características estruturais dos sub-biomas florestais estudados, sendo NI/ha número de indivíduos por hectare; ABMamostra- área basal média da amostragem; ALT (med) altura média; ALT (Max) altura máxima. Local NI/ha ABM amostra (m²) ALT (med) ALT (Max) BFbR 865 0,22 9,5 15 BFaR ,41 14,5 28 BFaR ,41 17,5 29 BFaR ,37 17,0 30 No SBFbR as espécies que apresentaram maiores áreas basais foram Syagrus romanzoffiana, Guapira opposita, Andira anthelmia e Calophyllum brasiliense. Com exceção de Andira anthelmia que apresentou poucos indivíduos, mais todos com alto DAP, a contribuição das outras três espécies se deu nem tanto pelo elevado DAP mais sim pelo elevado número de indivíduos na comunidade resultando num alto somatório da área basal por espécie. Eriotheca pentaphylla, Sloanea guianensis, Manilkara subsericia, Alchornea triplinervia tiveram as maiores contribuições no somatório total da área basal da área SBFaR-1. Para a área SBFaR-2 se destacaram as espécies, Eriotheca pentaphylla, Manilkara subsericia e Sloanea guianensis. A área SBFaR-3 apresentou como espécies de maior área basal, Eriotheca pentaphilla, Eclinusa ramiflora, Heisteria silnanii. 7

8 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais Figura 2 Distribuição diamétrica dos indivíduos arbóreos amostrados nos sub-biomas de planície costeira de Bertioga, Bacias hidrográficas dos Rios Guaratuba e Itaguaré. A estrutura vertical das comunidades arbóreas estudadas apresentou uma grande variação abrangendo árvores com tamanhos desde 4 até 30 metros de altura, sendo a Floresta baixa de Restinga a que atingiu um menor dossel com indivíduos chegando no máximo a 15 metros de altura (Tabela 2). Destacaram-se como espécies emergentes: Syagrus romanzoffiana e Roupala paulensis no SBFbR; Manilkara subsericea, Balizia pedicellaris e Eriotheca pentaphylla no SBFaR-1; Manilkara subsericea, Balizia pedicellaris e cupania sp. no SBFaR-2; Manilkara subsericea, Eriotheca pentaphylla no SBFaR-3. Foram encontrados diferentes padrões de dispersão das alturas associadas com o diâmetro dos indivíduos amostrados (Figura 3). Apesar de ter havido uma correlação positiva ao utilizar o teste de correlação de Pearson entre essas duas variáveis (altura x diâmetro), observa-se que o SBFaR-3 apresentou a maior correlação (0,89), vindo em seguida SBFaR-1 (0,80), SBFaR-2 (0,55) e SBFbR (0,40). 8

9 Essa alta correlação encontrada nos sub-biomas FaR3 e FaR2 indicam que existe uma relação entre a área basal dos indivíduos e a altura dos mesmos, ou seja quanto maior o DAP maior a altura, este resultado pode estar relacionado com a fertilidade desses ambientes uma vez que estudo pretérito realizado por Moreira (2008) indicou diferentes níveis de fertilidade nesses mesmos ambientes quaternários, sendo que a medida que os mesmos vão adquirindo uma maior maturidade devido ao maior período de evolução, maiores quantidades de matéria orgânica (M.O), fósforo (P) e outros elementos vão sendo encontrados nas camadas mais rasas. A autora também conclui que a evolução estrutural desses ambientes florestais guarda uma estreita relação com os horizontes espódicos, pois a medida que os mesmo vão evoluindo para o interior da planície, as florestas vão ficando mais robustas e atingindo maiores tamanhos. Sato (2007), comparando duas tipologias de floresta de Restinga, a floresta alta e a baixa, encontrou maior fertilidade nas florestas altas e comentou que um dos fatores é a maior capacidade de acumulo de matéria orgânica no solo, devido a maior biomassa. A menor correlação presente na Floresta Baixa de Restinga (SBFbR), pode ser vista claramente no gráfico, onde mesmo os indivíduos de grande diâmetro se mantêm no limite máximo de 15 metros de altura. Uma explicação para isso poderia ser um estresse suportado por essa tipologia florestal em relação às demais, por receber um maior spray marinho devido à sua proximidade com a linha da costa. Outro fator pode estar associado à fertilidade do solo. Sato (2007) comparando a fertilidade entre a Floresta baixa de Restinga e a Floresta alta de Restinga encontrou uma menor porcentagem de Matéria orgânica na primeira tipologia de acordo com a ciclagem de nutrientes é a principal responsável pela manutenção da Floresta de restinga, logo as florestas que possuem um menor estoque de biomassa como é o caso do floresta baixa de Restinga, terão uma menor deposição da fitomassa, que é a principal fonte de reserva. Outros fatores tais como nível de lençol freático e cunha salina também podem estar influenciando nesses padrões estruturais. 9

10 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais Figura 3 Relação alométrica entre altura (m) e DAP (cm) dos indivíduos arbóreos amostrados nos sub-biomas planície costeira de Bertioga, Bacias hidrográficas dos Rios Guaratuba e Itaguaré. Considerações finais Os resultados apresentados são ainda parciais, outros resultados em curso tais como, listagem completa das espécies em cada sub-bioma, padrões fitossociológico de cada área, análise da fertilidade dos solos, nível de lençol freático, biomassa morta disponível ao sistema, microclima, dentre outros, serão fundamentais para o melhor entendimento dos padrões estruturais dessas florestas. Pouco se conhece sobre a relação bio-geo-pedológica dos ecossistemas costeiros. Assim, estudos como este são de grande importância não somente para melhorar esses conhecimentos, mas também para projetos de conservação e restauração desses ambientes. No caso em questão, estão subsidiando a criação do Parque Estadual da Restinga em Bertioga que engloba justamente a área de estudo. 10

11 Bibliografia APG II. An update of APG classification for the orders and families of flowering plants. Botanical Journal of the Linnean Society, v. 141, p Casagrande, J. C Considerações sobre recuperação da fertilidade do solo para áreas degradadas. In: Anais do Seminário temático sobre recuperação de áreas degradadas. São Paulo, FAPESP IBt/SMA. pp Christo, A. L., Guedes-Bruni, R., Pinto-Sobrinho, F. A., Silva, A. G., Peixoto, A. L Structure of the shrub-arboreal componentes of an Atlântic Forest fragment on a hillock in the central lowland of Rio de Janeiro, Brazil. Interciencia, vol. 34, n. 4, p. 232 a 239. Coutinho, L. M O conceito de bioma. Acta Botanica Brasílica, vol. 20, n.1, PP Guedes, D., Barbosa, L. M., Martins, S. E Composição florística e estrutura fitossociológica de dois fragmentos de floresta de restinga no município de Bertioga, SP, Brasil. Acta Botanica Brasílica, vol. 20, n.2, PP Laurance, W. F., Delamônica, P., LAURANCE, S. G., VASCONÇELOS, H. L., LOVEJOY, T. E (2000) Rainforest fragmentation kills big trees. Nature 404: 836. LOPES, E.A Formações Florestais de Planície Costeira e Baixa-Encosta e sua Relação com o Substrato Geológico nas Bacias dos Rios Itaguaré e Guaratuba (Bertioga - SP). Dissertação de Mestrado, Instituto de Botânica-SMA - IBt, São Paulo. 76p + anexos. Martins, S. E., Rossi, L.; Sampaio, P. S. P., Magenta, M. A. G Caracterização florística de comunidades vegetais de restinga em Bertioga, SP, Brasil. Acta bot. Bras, vol. 22, n.1, pp Moreira, M. G., Associações entre os Solos, os Ambientes Sedimentares Quaternários e as Fitofisionomias de Planície Costeira e Baixa Encosta nas Bacias dos Rios Itaguaré e Guaratuba (Bertioga-SP). Dissertação (Mestrado) Instituto de Botânica da Secretaria de Estado do Meio Ambiente. São Paulo, 157 p. 11

12 Tema 3- Geodinâmicas: entre os processos naturais e socio-ambientais Mariscal Flores, E. J Potencial produtivo e alternativas de manejo sustentável de um fragmento de mata atlântica secundária, município de Viçosa, Minas Gerais. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 165p. Oliveira-Filho, A. T TreeAtlan: Flora arbórea da Mata Atlântica domínios adjacentes: Um banco de dados envolvendo geografia, diversidade e conservação. Acessado em maio de Disponível em: < Sato, C. A Caracterização da fertilidade do solo e da composição mineral de espécies arbóreas de restinga do litoral paulista.dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências, Biologia Vegetal, p. Scariot, A., Freitas S. R, Neto, E. M., Nascimento, M. T, Oliveira LC, Sanaiotti, T., Servilha, A.C., Villela, D. M Efeitos da fragmentação sobre a biodiversidade: vegetação e flora. In Rambaldi DM, Oliveira DAS (Eds.) Fragmentação de Ecossistemas: Causas, Efeitos sobre a Biodiversidade e Recomendações de Políticas Públicas. MMA/ SBF, Brasília, Brazil. 506 pp. SMA SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE DO ESTADO DE SÃO PAULO Mata Atlântica: Um projeto de conservação. SMA, governo do estado de São Paulo. 71 p. SOSMA/INPE FUNDAÇÃO SOS MATA ATLÂNTICA / INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS Atlas dos Remanescentes Florestais da Mata Atlântica: Período ( Acesso em 23/05/2010. Souza, C. R. DE G Mapeamento de compartimento fisiográfico de planícies costeiras e baixa encosta e da vegetação associada no Litoral Norte de São Paulo. In: VI Simpósio Nacional de Geomorfologia, Goiânia (GO). Anais. CD-ROM (Trabalho completo. Souza, C. R. de G. 2007a. Ambientes Sedimentares de Planície Costeira e Baixa-Média Encosta em Bertioga (SP). In: XI Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário ABEQUA, Belém, PA, 4 a 11 de novembro de Anais, CD-ROM. Souza, C. R. G., Hiruma, S. T., Sallun, A. E. M., Ribeiro, R. R., AZEVEDO, S. J. M. 2008a. ''Restinga'' : Conceitos e Empregos do termo no Brasil e Implicações na Legislação Ambiental. São Paulo (SP): Instituto Geológico - SMA. 104 p. 12

13 Souza, C. R. de G., Moreira, M. G., Lopes, E. A. 2008b. Coastal plain and low-medium slope sub-biomes: a new approach based on studies developed in Bertioga (SP). Brazilian Journal of Ecology, vol 8, p Souza, C. R. G., Bendazoli, A., Sugiyama, M., Lopes, E. A., Kirizawa, M. A relação entre o meio físico e a biota no estudo da restinga do Estado de São Paulo.. In: Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário (ABEQUA), VI e Reunião sobre o Quaternário da América do Sul., 1997, Curitiba, (PR).. Anais, p Souza, C. R. G. ; Luna, G. C., Unidades quaternárias e vegetação nativa de planície costeira e baixa encosta no Litoral Norte de São Paulo. Revista do Instituto Geológico, v. 29, pp Souza, A. L., Meira-Neto, J. A. A., Schettino, S Avaliação fitossociológica. Viçosa: SIF/DEF. Relatório final do Convênio SIF/BSCEL32STO p. Suguio, K Dicionário de Geologia Marinha. T. A. Queiróz, (editor). Sztutman, M., Rodrigues, R. R O mosaico vegetacional numa área de floresta contínua da planície litorânea, Parque Estadual da Campina do Encantado, Pariquera-Açu, SP. Revista Brasil. Bot, vol. 25, n.2, PP Walter, H Vegetação e Zonas Climáticas. São Paulo, E.P.U. Ltda. 13