Acessibilidade / Reportar erro

MEDIDAS FÍSICO-BIOLÓGICAS DE RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS: AVALIAÇÃO DAS MODIFICAÇÕES EDÁFICAS E FITOSSOCIOLÓGICAS (1 1 Trabalho desenvolvido com apoio do CNPq e Sepetiba Engenharia e Comércio Ltda. )

PHYSICAL AND BIOLOGICAL MEASUREMENTS APPLIED TO DEGRADATED AREAS RECCOVERING: EVALUATION OF EDAFICS AND FITOSSOCIOLOGICAL CHANGES

RESUMO

A implantação, em setembro de 1994, de medidas físico-biológica (Almofadas) e biológica em talude de 70° com horizonte "C" exposto, trouxe benefícios ambientais, permitindo o estabelecimento e desenvolvimento de espécies de forma espontânea. O objetivo deste projeto visou avaliar as modificações edáficas e fitossociológicas proporcionadas por estas medidas conservacionistas aplicadas em 4 tratamentos, diferindo entre si pelo número de almofadas determinadas pelo espaçamento entre as mesmas. Comparando os valores de colonização vegetal espontânea observada no tratamento testemunha, após 17 anos do distúrbio, com os valores dos outros tratamentos, foram notadas somente 4 espécies, distribuídas em 3 famílias. Nos tratamentos com as medidas conservacionistas, após transcorridos 3 anos de experimentação, foram amostradas um total de 20 espécies distribuídas em 8 famílias, caracterizando o nível de propriedades emergentes. Os aspectos edáficos coadunam-se com os bióticos, apresentando distribuição granulométrica, densidade aparente e porcentagem de carbono orgânico que levam a crer que esteja ocorrendo modificações nas propriedades do substrato.

Palavras-chaves:
Recuperação de áreas degradadas, Área de empréstimo Sucessão ecológica

ABSTRAT

At September 1994, the adoption of physical and biological techniques (Cushions) in a talude of 70° with exposed "C" horizon, brought environmental benefits, allowing the establishment and development of species in a spontaneous way. The objective of this project was made to evaluate the edafic and fitossociological changes, provided by these conservation procedures applied in 4 treatments, with identical geological and environmental characteristics, differing only by the number of cushions determined by the spacing among them. The values of spontaneous plant colonization observed at the control treatment, obtained after 17 years of the disturbance showed only 4 species, distributed in 3 family. At the treatments with conservation procedure, after a period of 3 years there was an increase of this number to 20 species, distributed in 8 botany family, which characterize the level of emergent properties. The authors verified a large association among edafics and biotics factors, with values of granulometric distribution, soil density and organic carbon that would be an evidence of modifications in the properties of the substratum.

Key words:
Reclamation area; Degradated lands; Ecological succesion

1 . INTRODUÇÃO

Empreendimentos que envolvem a remoção do solo e deixam o substrato litólico exposto, envolvem profundas modificações no equilíbrio ambiental dos ecossistemas, podendo demandar várias dezenas de anos para adquirir níveis de equilíbrio homeostático incipiente. Os substratos remanescentes, além de estarem desprovidos de atributos físicos e químicos, que permitam a colonização vegetal espontânea, apresentam-se suscetíveis a ação dos processos erosivos.

A crescente conscientização ambiental da sociedade, aliada às ações dos ambientalistas, tem acelerado a busca de novas s"equações ambientais", que objetivam a minimização dos impactos a um baixo custo.

O uso da cobertura vegetal (medida biológica) como medida mitigadora dos impactos ambientais é uma opção coerente, prática e econômica, embora apresente dificuldades de adaptação inerentes à declividade do terreno e a composição física e química do substrato (D'ALTERIO & VALCARCEL, 1996D'ALTERIO, C. F. V. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “Avaliação das Modificações Edáfícas e Fitossociológicas”. VI Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ. 137p. p52. 1996.). De acordo com FRANCÊS & VALCARCEL (1994)FRANCÊS, H. J. S. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-.Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “almofadas”. IV Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ.. 133p. p15. 1994., para minimizar esses impactos, tem sido observado que uma das melhores maneiras para se recuperar encostas íngremes é através da agilização do processo de sucessão ecológica através da implantação de medidas fisicobiológica (Almofadas).

Essas medidas consistem no emprego de uma estratégia emergencial de reversão da problemática ambiental a curto prazo, criando condições para que as medidas biológicas atuem a médio prazo. As medidas fisicobiológicas consistem no emprego de barreiras físicas temporárias associadas a implantação de espécies pioneiras com o propósito de aumentar a rugosidade do leito das drenagens, diminuir a energia hidrodinâmica da água, aumentar a infiltração e retenção da umidade, propiciando condições para que as sementes germinem dentro dos sacos e posteriormente venham a cobrir a área desejada (FRANCÊS & VALCARCEL, 1994FRANCÊS, H. J. S. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-.Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “almofadas”. IV Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ.. 133p. p15. 1994.).

O desenvolvimento das espécies introduzidas nas almofadas, implantadas em setembro de 1994, tem apresentado modificações das condições ambientais, especialmente no que diz respeito a cobertura do solo e sombreamento, criando, assim, propriedades emergentes que geram condições básicas para o estabelecimento e desenvolvimento de outras espécies vegetais de forma espontânea, acelerando desta forma o processo de sucessão ecológica. O objetivo deste projeto foi avaliar as modificações edáficas e fitossociológicas proporcionadas pelas medidas conservacionistas no referido talude degradado, particularmente analisando a distribuição sazonal das famílias colonizadoras, as modificações das propriedades químicas e físicas dos substratos e as implicações no processo de "construção" de solos.

2 - REVISÃO DE LITERATURA

2.1 - Aspectos ecológicos da sucessão

A sucessão ecológica é definida por HORN (1974)HORN,H.S Nutrient cycling in tropical forest ecosystems. Chichester, John Wiley. 190p. 1974., como fenômeno que envolve gradativas variações na composição específica e na estrutura da comunidade, iniciando-se o processo em áreas que mediante ações perturbatórias ou não, se apresentam disponíveis à colonização de plantas e animais prosseguindo até determinado período, onde tais mudanças se tornam lentas, sendo a comunidade resultante designada como clímax. Essas variações são determinadas por mudanças na vegetação, na fauna, no solo e no microclima de uma área com o decorrer do tempo,

A sucessão primária denomina-se antogênica, ou seja, as mudanças sucessionais são determinadas por interações internas, considerando que a substituição de um grupo de espécies por outro é o resultado do desenvolvimento do próprio ecossistema. A sucessão secundária é alogênica, ou seja, as forças externas ao ambiente de entrada afetam ou controlam as mudanças (ex: desmatamento).

As sucessões primárias podem começar a partir do meio aquoso ou substrato mineral face a grande variedade de ecossistemas existentes na biosfera. O substrato mineral pode ser exposto por muitas causas, sendo que as mais frequentes são: terraplanagem, mineração, construção de grandes obras, avalanches, desprendimento de terras, formação de bancos de escombros e emergência de praias costeiras. A partir daí, a sucessão específica irá variar não só com o tipo de orientação das encostas em relação a exposição solar, mas também com o clima da localidade e a variedade e abundância das plantas acessíveis à localização para a colonização, tornando manifestamente impossível detalhar todos os tipos importantes de sucessão primária (GRAHAM, 1955GRAHAM, S. A An ecological classification of vegetation types. Michigan Forest. Note 11. Univ. michigan. Ann Arbor. 2p. , 1955.). Contudo, este mesmo autor sugere 3 etapas na sucessão primária (Tabela 01).

Em relação aos aspectos da sucessão secundária na vegetação, BUDOWSKI (1961BUDOWSKI, G. Studies on forest succession in Costa Rica and Panamá. New Haven, Connecticut: Yale University,. 189p. Dissertação (Ph.D. Thesis). 1961.; 1965BUDOWSKI, G. Distribution of Tropical American rain forest species in the light of successional processes. Turrialba, Costa Rica. 15(1):.40-47. 1965.) considera três estágios de sucessão antes da floresta tropical úmida chegar ao seu clímax: pioneiro, secundário inicial e secundário tardio. Conforme se avança na sucessão há um aumento na complexidade florística e na estrutura das florestas em função dos diferentes fatores que condicionam a regeneração natural.

Tabela 01
Etapas da sucessão primária

Segundo SEITZ (1994)SEITZ, R.A. A regeneração natural em recuperação de áreas degradadas. In: Simp. Nac. Rec. de Áreas degradadas. Anais:.., Curitiba. FUPEF. 679p. 103-110p, 1994., os fatores que condicionam este processo podem ser agrupados em três grupos, de acordo com a fase em que se encontra a regeneração natural.

JORDAN (1988)JORDAN, C Increases in soil organic matter during sucession on tropical and temperate ultisols: Effect on N/S/P interactions. University of Georgia. 1988., cita a hipótese de Tilman, em que no processo da sucessão, a proporção entre os nutrientes do ecossistema e a quantidade de luz estão continuamente mudando pela influência das várias espécies.

O nível sucessional atual da vegetação depende da extensão e intensidade da perturbação (SCHULZ, 1967SCHULZ, J.P. La regeneración natural de la selva mesofitica tropical de Surinam después de su aprovechamiento. Instituto Forestal Latino-Americano de Investigación y Capacitación. Boletin 23:3-27, 1967.; BUDOWSKI, 1970BUDOWSKI, G. The distinction between old secondary and climax species in tropical Central American lowland forests. Tropical Ecology. 11(1):44-48. 1970.) e também do grau de exploração e, conseguinte degradação (BUDOWSKI, 1970BUDOWSKI, G. The distinction between old secondary and climax species in tropical Central American lowland forests. Tropical Ecology. 11(1):44-48. 1970.). No caso extremo de degradação se estabelecem as primeiras fases da sucessão com muito mais lentidão (SCHULZ, 1967SCHULZ, J.P. La regeneración natural de la selva mesofitica tropical de Surinam después de su aprovechamiento. Instituto Forestal Latino-Americano de Investigación y Capacitación. Boletin 23:3-27, 1967.) e isto se reflete nas mudanças em fisionomia, estrutura e composição florística (BUDOWSKI, 1970BUDOWSKI, G. The distinction between old secondary and climax species in tropical Central American lowland forests. Tropical Ecology. 11(1):44-48. 1970.).

Em relação aos aspecto da sucessão sobre o solo, o tempo que este leva para recuperar as suas condições naturais após o processo de degradação é desconhecido. Muitas vezes as transformações nos solos são tais, que alcançam limites de irreversibilidade durante um longo período.

Em regiões temperadas, sob condições naturais favoráveis, este prazo é inferido em 1 cm a cada 100-400 anos (BENNETT, 1939BENNETT, H.H. Soil Conservation. New York, N.Y., McGraw Hill, 993p. 1939.). Nos trópicos, dada as condições climáticas, o tempo deve ser menor, tendo em vista que as taxas de adição, assim como as taxas de decomposição nas florestas tropicais úmidas são aproximadamente cinco vezes maiores que as taxas de regiões temperadas (SANCHEZ, 1976SANCHES, P. A Propriety and mangement of soil in the tropics. John Wiley & Sons. New York. 618p. 1976.).

A combinação das altas velocidades de produção e decomposição de matéria orgânica, associada ao menor volume relativo de nutriente nos solos com florestas tropicais, comparado com as temperadas (JORDAN, 1985JORDAN, C.F Nutrient cicling in tropical forest ecosystems: Principles and their application in management and conservation. Chichester, John Wiley. 179p. 1985.), limita a edafização de solos degradados, dificultando a capacidade de resiliência dos ecossistemas impactados.

2.2 - Dinâmica de recuperação em áreas de empréstimo

Embora existam muitas metodologias que instrumentalizam o objetivo de reconstruir ou reorganizar um ecossistema vegetal, uma abordagem científica desta questão, implica em se conhecer a complexidade dos fenômenos que se desenvolvem neste ambiente e compreender os processos que levam a estruturação e manutenção destes ecossistemas no tempo (RODRIGUES, 1997RODRIGUES, R.R. Recuperação de Áreas: subsídios para definição metodológica e indicadores de avaliação e monitoramento. In: Simp. Nac. sobre Rec. de Áreas Degradadas, III. (palestra). Ouro Preto. MG.. 1997.).

O uso da colonização espontânea de espécies vegetais, como variável de amostragem do nível de reabilitação do ecossistema degradado, reflete o grau de acerto deste processo, pois as plantas só se estabelecem, sucedendo-se umas as outras, em função das propriedades emergentes, que elas mesmas geram no ecossistema: disponibilidade de água, luz, temperatura, matéria orgânica e construção de solo (VALCARCEL & SILVA, 1997VALCARCEL, R & SILVA, Z.S Eficiencia conservacionista de medidas de recuperação de áreas degradadas: proposta metodológica. Revista Floresta e Ambiente. Instituto de Florestas/UFRRJ. Seropédica, Rio de Janeiro, 4(68-80):154p. 1997.). Pelo menos uma nova propriedade emerge após cada integração de componentes para formar um novo sub-sistema (FEIBLEMAN, 1954FIEBLEMAN, J. K Theory of integrative levels. Brit.J.Philos. Sci. 5:59-66. 1954.).

A homeostase de um ecossistema florestal pode ser avaliada em função da estabilidade de resistência (capacidade de se manter estável diante do estresse) e estabilidade de elasticidade (capacidade de se recuperar rapidamente). Considerando-se as propriedades emergentes e o aumento na homeostase que se desenvolvem em cada nível, não é necessário que se conheçam todas as partes componentes antes que o todo possa ser compreendido (ODUM, 1988ODUM, E. P. Ecologia. Rio de janeiro: Guanabara,. 1988.).

De acordo com VALCARCEL & SILVA (1997)VALCARCEL, R & SILVA, Z.S Eficiencia conservacionista de medidas de recuperação de áreas degradadas: proposta metodológica. Revista Floresta e Ambiente. Instituto de Florestas/UFRRJ. Seropédica, Rio de Janeiro, 4(68-80):154p. 1997., a reabilitação de uma área degradada deve envolver um conjunto de fatores ambientais de tal forma que propicie condições para que o processo de recuperação seja similar ao processo de sucessão secundária, tanto nos aspectos edáficos (construção de solo e ciclagem de nutrientes) como nos fitossociológicos (introdução de espécies), além dos ambientais: que são de difícil quantificação: filtragem de radiação solar, umidade, microclima e meso-fauna (parte aérea, serrapilheira e substrato).

No que diz respeito aos aspectos edáficos, a sucessão secundária depende do grau de esgotamento, tipo do solo e parâmetros do solo, como textura, estrutura e topografía. As respostas de modificações das características do solo são geralmente lentas à troca de vegetação, enquanto outras, como o conteúdo de húmus no horizonte superficial, respondem rapidamente (Nye & Greenland, 1960, apudMOTTA NETO, 1995MOTTA NETO, J.A Avaliação do uso de forrageiras e de adubações na recuperação de propriedades químicas e físicas de um solo degradado pela mineração de xisto. Curitiba,. Dissertação de mestrado. UFPR. 90p. 1995.).

Para não se subestimar os dados referente aos estágios de recuperação do solo, as amostragens devem ser realizada em profundidade menores (MELO, 1994MELO, E. F. R.Q. Recuperação de áreas degradadas da Itaipu Binacional com forrageiras e adubações. Foz do Iguaçu, Itaipu Binacional,. 158p. 1994.). Quanto ao número de amostras, este dependerá do tipo de substrato, do processo que originou a degradação, do tipo de solo original e do tempo de exposição do material (DIAS, 1997DIAS, L.E. Caracterização de substratos para fins de monitoramento e avaliação da dinâmica de recuperação. In: III Simpósio Nacional sobre Recuperação de Áreas Degradadas. Ouro Preto. MG. , 1997.).

O incremento dos teores de matéria orgânica, seja via adição de resíduos ou pelo crescimento de biomassa no próprio local, talvez seja o passo mais importante a ser seguido no incremento das propriedades físicas do solo. Essa matéria orgânica, juntamente com a ação do sistema radicular das plantas, da biota do solo e do óxidos de ferro e alumínio, são responsáveis pela formação dos agregados, melhorando a estrutura, aeração, densidade, condutividade hidráulica e retenção de água do solo (Baver, 1972; Eltz et al., 1989 apud MOTTA NETO, 1995MOTTA NETO, J.A Avaliação do uso de forrageiras e de adubações na recuperação de propriedades químicas e físicas de um solo degradado pela mineração de xisto. Curitiba,. Dissertação de mestrado. UFPR. 90p. 1995.).

No que diz respeito aos aspectos fitossociológicos, como este ramo da ecologia vegetal procura estudar, descrever e compreender a associação entre as espécies vegetais na comunidade, através da aplicação de metodologias de amostragem adequadas é possível identificar os parâmetros quantitativos de uma comunidade vegetal, definindo não só as espécies mais abundantes, mas também estabelecendo uma relação de dominância e importância relativa entre elas na comunidade (RODRIGUES, 1988RODRIGUES, R. R. Métodos Fitossociológicos mais usados. Casa da Agricultura 10(1): 20-24. 1988.).

3 - MATERIAL E MÉTODOS

Caracterização do experimento

O presente experimento está inserido no projeto de recuperação de áreas degradadas, desenvolvido pelo Laboratório de Manejo de Bacias Hidrográficas - DCA / UFRRJ em convênio com a Sepetiba Engenharia e Comércio Ltda. Foi localizado na Ilha da Madeira, Itaguaí, RJ, pertencendo à região denominada Costa Verde (latitude 23 55' 07" - 23 55' 57" sul e longitude 43 49’ 73" - 43 50' 35"), onde ocorre o domínio ecológico de Mata Atlântica e predominam as formações típicas de litoral: manguezal (fundo da Baía de Sepetiba), restinga (Marambaia) e as florestas que compõem os contrafortes da Serra do Mar.

O clima da região é classificado como "AW" ( tropical chuvoso com inverno seco) segundo a classificação de KÖPPEN (1938)KÖPPEN, W. Das Geographische System der Klimate. Handbuch de Klimatologie, Borhtraeger, Berlim.. 1938.. A temperatura máxima média anual corresponde ao mês de fevereiro (25 ºC) e a mínima média anual corresponde ao mês de julho (19,6ºC), registros estes calculados a partir de uma série histórica de 41 anos. Os ventos médios predominantes na região durante o ano apontam para as seguintes direções: sul (S); sudeste (SE); leste (E); nordeste (NE); noroeste (NW); e sudoeste (SW), atingindo velocidades médias de 296 m/s (FIDERJ, 1978FIDERJ. Indicadores climatológicos. Série SIPE. Rio de Janeiro.. 156p. mapas. 1978.).

Da área de empréstimo, onde foram retirados vários metros lineares, em profundidade, de terra (média de 13 metros) para a construção do Porto de Sepetiba (RJ) antes de 1980. Esta mesma área foi abandonada durante 13 anos, sem que houvesse nenhum tratamento de recuperação (UFRRJ, 1993), o que propiciou a completa desfiguração da topográfica local (feição do terreno já modificado), submetendo o substrato remanescente à ação dos processos erosivos.

O experimento foi conduzido em área inclinada (70º), com predominio do horizonte "C", originado de rocha do complexo granito-gnaisse, que dão origem na região aos solos podzólicos vermelho-amarelo. Ele foi instalado em setembro de 1994 e apresenta 4 tratamentos, os quais possuem idênticas características geoambientais: exposição solar, inclinação (70°), área (8x8m), profundidade de decapeamento (13m) e distância de fonte de propágulo (8m). Os tratamentos diferem entre si pelo número de almofadas introduzidas na mesma área (64 m2):

Tratamento 1- 2x2 m / 25 almofadas

Tratamento 2- 4x4 m / 9 almofadas

Tratamento 3- testemunha (nenhuma almofada)

Tratamento 4- plantio de sabiá (Mimosa caesalpiniaefolía)/2x2 m (nenhuma almofada) + rendimento de matéria verde da área a jusante

As almofadas são medidas físico-biológicas de recuperação de áreas degradadas (FRANCÊS & VALCARCEL, 1994FRANCÊS, H. J. S. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-.Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “almofadas”. IV Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ.. 133p. p15. 1994.), que apresentam internamente adubo orgânico (fertilurb+aguapé - Eichhomia sp moído), na proporção de 4:1 respectivamente, onde foram introduzidos coquetel de sementes de 6 espécies pioneiras (Tabela 02).

Tabela 02
Espécies utilizadas

As espécies foram selecionadas por apresentar características de rusticidade, pequena demanda de nutrientes, rápido crescimento, sistema radicular íasciculado, resistência a oscilações térmicas acentuadas em 24 horas e a estresse hídrico. Todas depositam grandes quantidades de matéria orgânica e fixam nitrogênio no solo (MORAES DE JESUS, 1991MORAES DE JESUS, R. Problemas e soluções apresentados pela Cia Vale do Rio Docê. In: Workshop sobre recuperação de áreas degradadas UFRRJ/IF/DCA. Itaguaí,. 202p. 55-66p. 1991. e FRANCO, 1991FRANCO, A A et al. Revegetação de solos degradados. In: Workshop sobre recuperação de áreas degradadas UFRRJ/IF/DCA. Itaguaí,. 202p. 133-145p. 1991.). Estes atributos favoreceram sua seleção e indicação para o projeto.

Análise de solo

Foram coletadas 4 amostras deformadas e indeformadas da camada superficial (0-10 cm) por tratamento, no centro de cada parcela, de acordo com os procedimentos descritos por LEMOS & SANTOS (1982)LEMOS, R.C. & SANTOS, W. D Manual de descrição e coleta de solos no campo. SBCS/SNLCS. Campinas. SP.46p. 1982..

As amostras de estrutura deformada foram secas, destorroadas e passadas em peneiras de 2.0 mm de diâmetro (constituindo TFSA), sendo submetidas às análises de carbono orgânico, pH e granulométrica. As amostras indeformadas foram submetidas às análises no Departamento de Solos/UFRRJ dos parâmetros: estrutura, cor, densidade aparente e real, e porosidade total. A descrição dos métodos utilizados na análises estão contidas no Manual de Métodos de Análises de Solos (EMBRAPA, 1979EMBRAPA Manual de Métodos de Análises de Solo. SNLCS, 1979.).

Análise Estatística

As análises de carbono orgânico, densidade aparente, densidade real, porosidade total e pH (água) foram feitas através do teste T de Student (COCHRAN & COX, 1978COCHRAN, W. G & COX, G. M. Diseños Experimentales. Edit. Trillas. México. 661 p. 1978.) para médias e aplicados a pequenas amostras e com 5% significância.

Análise Fitossociológica

Utilizou-se o método dos pontos (LEVI & MADDEM, 1933, apudMANTOVANI, 1987MANTOVANI, W. Análise floristica e fitossociológica do estrato herbáceo-subarbustivo do cerrado na Reserva Biológica de Moji Guaçu e em Itirapina, SP. Campinas, UNICAMP, 1987. 239 p. (Tese de Doutorado, UNICAMP). 1987.). Cada tratamento apresentou 81 pontos equidistante 1m, permitindo amostrar-se o mesmo indivíduo mais de urna vez. Foi considerado como indivíduo, qualquer parte aérea, situadas acima da superficie do terreno (ORMOND, 1960ORMOND, W.T. Ecologia das restingas do sudeste do Brasil - comunidades vegetais das praias arenosas. Arg. Mus.Nac. do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 50(1):185-236., 1960.).

Para colheita de dados, foi utilizada uma vara de 1,5 m de comprimento por 5 mm de espessura. O procedimento consiste em se fixar verticalmente a vara no solo, de modo que uma de suas extremidades fique em contato com o solo. Foram registradas todas as espécies tocadas, bem como o número de toques por espécie. Com os dados do inventário, foram calculados os parâmetros fitossociológicos por espécie e tratamento (Tabela 3): freqüência absoluta, frequência relativa, densidade relativa, vigor absoluto, vigor relativo, índice de cobertura (IC) e índice de valor de importância (IVI). A metodologia de levantamento fitossociológico conhecida como método de pontos ou de agulhas, tem sido utilizada para diversos tipos de levantamentos (CASTELLANI & STUBBLEIBINE, 1993). VALCARCEL & SILVA (1997)VALCARCEL, R & SILVA, Z.S Eficiencia conservacionista de medidas de recuperação de áreas degradadas: proposta metodológica. Revista Floresta e Ambiente. Instituto de Florestas/UFRRJ. Seropédica, Rio de Janeiro, 4(68-80):154p. 1997. apresentaram proposta de uso da metodología para avaliação conservacionista na recuperação de áreas degradadas.

Os valores levantados de IVI e de IC por espécie, dentro de cada tratamento, foram agrupados, primeiramente, em família para se estimare atual estágio de sucessão em cada tratamento. Em seguida foram agrupados por tratamento, obtendo-se os respectivos somatórios do IVI e IC por tratamento, com o intuito de se avaliar qual a melhor medida de recuperação.

A avaliação dos tratamentos foram feitas em cada estação do ano, a partir de outono/96 até o verão/97, sendo que os levantamentos foram realizados na segunda quinzena do segundo mês de cada trimestre, totalizando 4 levantamentos: outono, inverno, primavera e verão. Todos os indivíduos amostrados tiveram seus ramos coletados em fase reprodutiva e/ou vegetativa, sendo posteriormente processados e identificados no herbário do Departamento de Botânica da UFRRJ.

Tabela 3
Parâmetros fitossociológicos

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Análise de Solo

Transcorridos 3 anos de experimentação, constatou-se incipiente melhoria no processo de edafização nos tratamentos 1 e 4. O maior teor de argila encontrado nestes tratamentos, evidenciaram a importância conservacionista das medidas de recuperação de áreas degradadas. O tratamento 4, apesar de não dispor diretamente de almofadas, foi beneficiado pela colonização das espécies implantadas nas almofadas situadas a jusante, que cresceram e colonizaram toda a parcela (Figura 01). Neste tratamento não houve o aporte direto de matéria orgânica pela colocação das almofadas e sim, provavelmente, pelo rendimento em matéria verde.

Figura 01
Índice de cobertura/tratamento

A presença de maior teor de argila e carbono orgânico no tratamento 4, proporcionaram modificações na estrutura do solo, típicas de ambientes mais desenvolvidos: aumento da porosidade total e densidade aparente (Tabela 4).

Os processos erosivos foram minimizados nos tratamentos 1 e 4, resultado este avaliado a partir da maior presença de partículas mais finas no substrato, evidenciando menor perda de material fino do substrato por "run-off" (Figura 02).

Se levarmos em conta somente a fração areia, constata-se que o tratamento 4 possui ainda maiores percentagens de partículas de menor diâmetro, comprovando sua eficiência conservacionista em relação aos outros tratamentos (Figura 03).

Figura 2 - Distribuição granulométrica dos sedimentos grosseiros

Os resultados dos tratamentos 1 e 4 foram similares estatisticamente, provavelmente devido ao incipiente desenvolvimento pedogenético do substrato, não havendo tempo hábil para a formação diferencial de estrutura do solo, talvez pela ineficiência no controle da cictagem de nutrientes. O estágio de maturação do ecossistema é um dos fatores determinantes das taxas de deposição de serrapilheira entre povoamentos heterogêneos: um ecossistema jovem deposita mais matéria orgânica que um estabilizado (MEGURO et al., 1979MEGURO, M.; VINUEZA, G. N.; DELITTI, W.B.C Ciclagem de nutrientes na mata mesófila secundária. São Paulo. Boletim de Botânica, 7:11-81. 1979.). A predominância de espécies da família Leguminosa (Anexo 1), garante maior deposição de matéria orgânica no tratamento 1, onde predomina espécies da família Gramineae (Anexo 2). A deposição de matéria orgânica pode garantir o desenvolvimento estrutural, microbiológico do solo (AWETO, 1981AWETO, A.O. Secondary succesion and soil fertility restoration in South-western Nigeria I. Succesion. Journal of Ecology. 69:601 -607, 1981. e SHUKLA & RAMAKRISHNAN. 1984SHUKLA, R. P. & RAMAKRISHINAN, P. S. Biomass allocation strategies and productivity of tropical trees related to successional status. Forest Ecology and Management 9:315-324. 1984.), além de enriquece-lo através cíclagem de nutrientes.

Tabela 4
Análises do substrato

Análise Fitossociológica

Foram amostrados 327 indivíduos de 20 espécies e 8 famílias (Tabela 5). As 2 famílias mais abundantes perfazem 80,28% do número total médio de indivíduos amostrados. A família Gramineae é mais frequente (52,45%) seguida da Leguminosae (27,83% - Figura 03).

Figura 02
Distribuição do diâmetro das partículas

Figura 3
Famílias botânicas

Entre os tratamentos que apresentaram maior ocorrência de indivíduos nas 4 estações do ano, destacam-se os tratamentos 1 e 4 (Figura 4), sendo que entre a primavera e o verão houveram aumento de densidade em todos os tratamentos, exceto para o tratamento 3. Este fato evidencia que houve a criação de propriedades emergentes, capazes de constituir diferencial de fatores ambientais, condição esta imprescindível para a aceleração dos processos de recuperação de áreas degradadas utilizando medidas biológicas (VALCARCEL & SILVA, 1997).

Figura 4
Variação sazonal do número de indivíduos

Entre as famílias com maior densidade, dado médio das quatro estações do ano, destacam-se, em ordem decrescente: Graminea, Leguminosae e Compositae (Anexo 3). Entre os tratamentos com maior índice de cobertura, destacam-se os tratamentos 1 e 4, sendo que entre a primavera e o verão, houveram aumento deste índice em todos os tratamentos, exceto no tratamento 3. Os tratamentos 1 e 4, promoveram maior cobertura do solo, ficando mais susceptível à ação de processos erosivos no inverno e outono (Figura 5).

Figura 5
variação sazonal dos índices de cobertura nos tratamentos

Entre as famílias com maior índice de cobertura, destacam-se: Graminea, Leguminosae e Compositae (Anexos 4). O pequeno número de famílias observadas, associada a atual distribuição dos índices de cobertura, indicam a fase inicial do processo de sucessão espontânea no ecossistema.

O índice de valor de importância, segundo RODRIGUES (1988)RODRIGUES, R. R. Métodos Fitossociológicos mais usados. Casa da Agricultura 10(1): 20-24. 1988., é um parâmetro que estima a importância das diferentes famílias e espécies na biocenose florestal. Com base em sua interpretação (Anexo 5), pode-se concluir que as famílias mais características em todos os tratamentos são: Graminea, Leguminosae e Compositae.

As espécies Andropogon selloanus, Mimosa caesalpiniaefolia, Canavalia brasiliense, Baccharis dracunculifolia e Andropogon bicornis, foram as espécies com maior índice de valor de importância, cobertura e número de indivíduos. A primeira também foi a mais importante em todos tratamentos, a segunda só foi encontrada no tratamento 4 (Anexos 6 a 9). Este dado permite enquadramento do atual estágio de sucessão como transição da Fase 5 para a Fase 6 de sucessão primária, pois há presença predominante de ervas, pastos perenes e herbáceas mistas (GRAHAM, 1955GRAHAM, S. A An ecological classification of vegetation types. Michigan Forest. Note 11. Univ. michigan. Ann Arbor. 2p. , 1955.). Também poderia ser considerado como pioneiro da sucessão secundária (BUDOWSKI, 1965BUDOWSKI, G. Distribution of Tropical American rain forest species in the light of successional processes. Turrialba, Costa Rica. 15(1):.40-47. 1965.). A ambiguidade de enquadramentos é justificada pelo fato das espécies encontradas ocorrerem, na maioria das vezes, em locais de microrelevo típicos de deposição de sedimentos e/ou onde há maior frequência de umidade, acelerando os processos edafogenéticos.

Os tratamentos conservacionistas implantados objetivam aumentar a complexidade do sistema, principalmente quando comparadas ao da sucessão na testemunha, devido a presença predominante de espécies de ciclos anuais. Entretanto, este processo nas testemunhas encontram-se em lento desenvolvimento. De acordo com SCHULZ (1967)SCHULZ, J.P. La regeneración natural de la selva mesofitica tropical de Surinam después de su aprovechamiento. Instituto Forestal Latino-Americano de Investigación y Capacitación. Boletin 23:3-27, 1967., este procedimento é normal, tendo em vista que nos casos extremos de degradação se estabelecem as primeiras fases de sucessão lentamente, refletindo as mudanças em estrutura e composição florística da vegetação (BUDOWSKI, 1970BUDOWSKI, G. The distinction between old secondary and climax species in tropical Central American lowland forests. Tropical Ecology. 11(1):44-48. 1970.).

Análise Ecológica

Comparando os valores de colonização vegetal espontânea observada no tratamento 3, após 17 anos do distúrbio, com os valores dos outros tratamentos, nota-se que somente 4 espécies, distribuídas em 3 famílias, foram encontradas na testemunha, ao passo que nos outros 3 tratamentos, onde houveram a implantação de medidas conservacionistas para a recuperação da área degradada, foram amostradas um total de 20 espécies distribuídas em 8 famílias. Isto evidencia que as 7 espécies introduzidas nestes tratamentos, criaram propriedades emergentes que geraram condições básicas para o estabelecimento e desenvolvimento de 13 espécies vegetais de forma espontânea, o que acelerou desta forma o processo de sucessão, sendo que das 6 espécies introduzidas nas almofadas nos tratamentos 1 e 2, somente 4 conseguiram se estabelecer: Canavalia brasiliense, Crotalaria anorgiroidre, Clitoria ternateia e Mucuna aterrina; e no tratamento 4 somente sabiá foi introduzido, entretanto este foi beneficiado pelo crescimento das plantas (Canavalia brasiliense e Mucuna aterrina) introduzidas nas almofadas a jusante do seu talude em área plana distante 6 metros (Tabela 6 e Anexos 6 à 9).

Tabela 6
Variação no número de espécies amostradas

Levando-se em consideração a introdução de matéria orgânica aplicado em cada tratamento pela colocação das almofadas (Tabela 7), mais a depositada pela vegetação (rendimento em matéria verde) não quantificada, observa-se grande afinidade entre presença e diversidade de indivíduos (Tabela 06). Ao comparamos os tratamentos 1 e 2 com a testemunha, confirma-se a hipótese de que, mantida as demais variáveis constantes, a matéria orgânica é um dos pontos chaves no processo de recuperação da vegetação, gerando propriedades emergentes difíceis de serem percebidas pelos equipamentos dos homens, porém que estimulam a colonização vegetal espontânea de espécies invasoras. Entretanto, este crescente aporte de matéria orgânica, oriundo da deposição de serrapilheira, suprem na fase inicial a incorporação de adubo químico, operação esta considerada de importância vital em projetos de revegetação de ecossistemas perturbados, ecossistemas estes menos prejudicados que as áreas degradadas.

Tabela 7
Quantidade de matéria orgânica introduzida por tratamento

O feijão-bravo-do-ceará apresentou-se extremamente agressivo na fase inicial do projeto, aniquilando espécies competidoras (FRANCÊS & VALCARCEL, 1994FRANCÊS, H. J. S. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-.Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “almofadas”. IV Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ.. 133p. p15. 1994.), entretanto, por ser de ciclo curto, perdeu importância relativa no decorrer tempo, proporcionando fonte de matéria orgânica ao substgrato.

5 CONCLUSÃO

Os resultados do projeto, transcorrido o lapso de tempo de 3 anos, indicam que as medidas de recuperação descritas no tratamento 4 estão apresentando melhor resultado tanto pelas modificações edáfícas como pelas fitossociológicas, embora não haja diferenças estatisticamente significativas com os do tratamento 1. O uso de variáveis fitossociológicas como bio-indicadores de surgimento de propriedades emergentes coloca os tratamentos em condições de igualdade de eficiência conservacionista. O uso de variáveis edáfícas, demonstrou que a deposição de matéria orgânica é o ponto chave no processo de construção de solo, na medida em que proporciona a formação da estrutura, como constatado no tratamento 4. Este fato reafirma os resultados obtidos por KLINGE (1977)KLINGE, H. Preliminary data on nutrient release from decomposing leaf litter in a neotropical rain forest. Amazoniana, 2:193-202. 1977., HERRERA et al. (1978)HERRERA, R.; JORDAN, C. F.; KLINGE, J.; MEDINA, E Amazon ecosystems: Their structure and functioning with particular emphasis on nutrients. Interciência, 3:223-231. 1978. e JORDAN (1982)JORDAN, C.F. Amazon Rain Forest. American Scientist, New Haven, 70:394-401. 1982. que concluíram que a matéria orgânica é a principal responsável pela manutenção dos ecossistemas tropicais.

A variação com portamental dos indivíduos da família Gramineae tanto no processo de colonização do terreno desnudo, como no seu estabelecimento perene, podem constituir indicadores naturais de evolução dos processos pedogenéticos na construção de solos em áreas de empréstimo.

A incipiente colonização vegetal espontânea observada no tratamento 3 (testemunha), após transcorridos 17 anos da retirada do terreno (4 espécies de 3 famílias), evidencia a eficiência das medidas conservacionista nos tratamentos: foram amostradas um total de 20 espécies distribuídas em 8 famílias. Este fato foi propiciado pela introdução das almofadas e das 7 espécies introduzidas nos tratamentos, criando propriedades emergentes, que geraram condições básicas para o estabelecimento e desenvolvimento de 13 espécies vegetais de forma espontânea.

Das 6 espécies introduzidas nas almofadas, 4 conseguiram estabelecer-se: Canavalia brasiliense, Crotalaria anorgiroidre, Clitoria ternateia e Mucuna aterrina. No tratamento 4, somente sabiá foi introduzido, entretanto este foi beneficiado pelo crescimento das plantas (Canavalia brasiliense e Mucuna aterrina) introduzidas nas almofadas a jusante do seu talude em área plana distante 6 metros.

Anexo 1
Variação sazonal dos IVI das famílias no tratamento 4

Anexo 2
Variação sazonal dos IVI das famílias no tratamento 1

Anexo 3

Anexo 4

Anexo 5

ANEXO 6
PARÂMETROS FITOSSOCIOLÓGICOS (INVERNO)
ANEXO 7
PARÂMETROS FITOSSOCIOLÓGICOS (PRIMAVERA)
ANEXO 8
PARÂMETROS FITOSSOCIOLÓGICOS (VERÃO)
ANEXO 9
PARÂMETROS FITOSSOCIOLÓGICOS (OUTONO)
  • 1
    Trabalho desenvolvido com apoio do CNPq e Sepetiba Engenharia e Comércio Ltda.

LITERATURA CITADA

  • AUBREVILLE, A. Conferências sobre ecologia florestal tropical. Trad. do francês por J.M. Montoya Manquin y revisado por G. Budowski. Turrialba, Costa Rica, Instituto Interamericano de Ciências Agrícolas,. 74p. 1965.
  • AWETO, A.O. Secondary succesion and soil fertility restoration in South-western Nigeria I. Succesion. Journal of Ecology. 69:601 -607, 1981.
  • BENNETT, H.H. Soil Conservation. New York, N.Y., McGraw Hill, 993p. 1939.
  • BUDOWSKI, G. Studies on forest succession in Costa Rica and Panamá. New Haven, Connecticut: Yale University,. 189p. Dissertação (Ph.D. Thesis). 1961.
  • BUDOWSKI, G. Distribution of Tropical American rain forest species in the light of successional processes. Turrialba, Costa Rica. 15(1):.40-47. 1965.
  • BUDOWSKI, G. The distinction between old secondary and climax species in tropical Central American lowland forests. Tropical Ecology. 11(1):44-48. 1970.
  • COCHRAN, W. G & COX, G. M. Diseños Experimentales. Edit. Trillas. México. 661 p. 1978.
  • DAJOZ, R. Tratado de Ecologia. Madrid: Mundi-Prensa, 478p., 1974.
  • D'ALTERIO, C. F. V. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “Avaliação das Modificações Edáfícas e Fitossociológicas”. VI Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ. 137p. p52. 1996.
  • DIAS, L.E. Caracterização de substratos para fins de monitoramento e avaliação da dinâmica de recuperação. In: III Simpósio Nacional sobre Recuperação de Áreas Degradadas. Ouro Preto. MG. , 1997.
  • EMBRAPA Manual de Métodos de Análises de Solo. SNLCS, 1979.
  • FIDERJ. Indicadores climatológicos. Série SIPE. Rio de Janeiro.. 156p. mapas. 1978.
  • FIEBLEMAN, J. K Theory of integrative levels. Brit.J.Philos. Sci. 5:59-66. 1954.
  • FRANCÊS, H. J. S. & VALCARCEL, R. Medidas Físico-.Biológicas de Recuperação de áreas Degradadas: “almofadas”. IV Jornada de Iniciação Cientifica. Resumos..., UFRRJ.. 133p. p15. 1994.
  • FRANCO, A A et al. Revegetação de solos degradados. In: Workshop sobre recuperação de áreas degradadas UFRRJ/IF/DCA. Itaguaí,. 202p. 133-145p. 1991.
  • GRAHAM, S. A An ecological classification of vegetation types. Michigan Forest. Note 11. Univ. michigan. Ann Arbor. 2p. , 1955.
  • HERRERA, R.; JORDAN, C. F.; KLINGE, J.; MEDINA, E Amazon ecosystems: Their structure and functioning with particular emphasis on nutrients. Interciência, 3:223-231. 1978.
  • HORN,H.S Nutrient cycling in tropical forest ecosystems. Chichester, John Wiley. 190p. 1974.
  • JORDAN, C.F. Amazon Rain Forest. American Scientist, New Haven, 70:394-401. 1982.
  • JORDAN, C.F Nutrient cicling in tropical forest ecosystems: Principles and their application in management and conservation. Chichester, John Wiley. 179p. 1985.
  • JORDAN, C Increases in soil organic matter during sucession on tropical and temperate ultisols: Effect on N/S/P interactions. University of Georgia. 1988.
  • KLINGE, H. Preliminary data on nutrient release from decomposing leaf litter in a neotropical rain forest. Amazoniana, 2:193-202. 1977.
  • KÖPPEN, W. Das Geographische System der Klimate. Handbuch de Klimatologie, Borhtraeger, Berlim.. 1938.
  • LEMOS, R.C. & SANTOS, W. D Manual de descrição e coleta de solos no campo. SBCS/SNLCS. Campinas. SP.46p. 1982.
  • MANTOVANI, W. Análise floristica e fitossociológica do estrato herbáceo-subarbustivo do cerrado na Reserva Biológica de Moji Guaçu e em Itirapina, SP. Campinas, UNICAMP, 1987. 239 p. (Tese de Doutorado, UNICAMP). 1987.
  • MEGURO, M.; VINUEZA, G. N.; DELITTI, W.B.C Ciclagem de nutrientes na mata mesófila secundária. São Paulo. Boletim de Botânica, 7:11-81. 1979.
  • MELO, E. F. R.Q. Recuperação de áreas degradadas da Itaipu Binacional com forrageiras e adubações. Foz do Iguaçu, Itaipu Binacional,. 158p. 1994.
  • MORAES DE JESUS, R. Problemas e soluções apresentados pela Cia Vale do Rio Docê. In: Workshop sobre recuperação de áreas degradadas UFRRJ/IF/DCA. Itaguaí,. 202p. 55-66p. 1991.
  • MOTTA NETO, J.A Avaliação do uso de forrageiras e de adubações na recuperação de propriedades químicas e físicas de um solo degradado pela mineração de xisto. Curitiba,. Dissertação de mestrado. UFPR. 90p. 1995.
  • ODUM, E. P. Ecologia. Rio de janeiro: Guanabara,. 1988.
  • ORMOND, W.T. Ecologia das restingas do sudeste do Brasil - comunidades vegetais das praias arenosas. Arg. Mus.Nac. do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 50(1):185-236., 1960.
  • PICKETT, S. T. A. Succesion an evolutionary interpretation. American Naturalist. 110(971):107-119. 1976.
  • RODRIGUES, R. R. Métodos Fitossociológicos mais usados. Casa da Agricultura 10(1): 20-24. 1988.
  • RODRIGUES, R.R. Recuperação de Áreas: subsídios para definição metodológica e indicadores de avaliação e monitoramento. In: Simp. Nac. sobre Rec. de Áreas Degradadas, III. (palestra). Ouro Preto. MG.. 1997.
  • SANCHES, P. A Propriety and mangement of soil in the tropics. John Wiley & Sons. New York. 618p. 1976.
  • SCHULZ, J.P. La regeneración natural de la selva mesofitica tropical de Surinam después de su aprovechamiento. Instituto Forestal Latino-Americano de Investigación y Capacitación. Boletin 23:3-27, 1967.
  • SEITZ, R.A. A regeneração natural em recuperação de áreas degradadas. In: Simp. Nac. Rec. de Áreas degradadas. Anais:.., Curitiba. FUPEF. 679p. 103-110p, 1994.
  • SHUKLA, R. P. & RAMAKRISHINAN, P. S. Biomass allocation strategies and productivity of tropical trees related to successional status. Forest Ecology and Management 9:315-324. 1984.
  • SOUTO, S. M.; DE-POLLI, H.; ALMEIDA, D. L; DUQUE, F. F.; ASSIS, R. L. de; EIRA, P. A. da. Outros usos de leguminosas convencionalmente utilizadas para adubação verde. Itaguaí: EMPRABA-CNPBS,. 39p. 1992.
  • UFRRJ Workshop sobre recuperação de áreas degradadas UFRRJ/IF/DCA. Itaguaí,. 202p. 1991.
  • UFRRJ Projeto de recuperação de áreas degradadas Rodoférrea. UFRRJ. 79p. 1999
  • VALCARCEL, R & SILVA, Z.S Eficiencia conservacionista de medidas de recuperação de áreas degradadas: proposta metodológica. Revista Floresta e Ambiente. Instituto de Florestas/UFRRJ. Seropédica, Rio de Janeiro, 4(68-80):154p. 1997.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    26 Jan 2024
  • Data do Fascículo
    Jan-Dec 1998
Instituto de Florestas da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Rodovia BR 465 Km 7, CEP 23897-000, Tel.: (21) 2682 0558 | (21) 3787-4033 - Seropédica - RJ - Brazil
E-mail: floram@ufrrj.br