Florística e fitossociologia dos estratos arbustivo e arbóreo de um remanescente de cerradão em uma Unidade de Conservação do Estado de São Paulo

Floristic and phytosociology of shrub and arboreous strata of a remain "cerradão" in a conservation area of São Paulo State

Florística e fitossociologia dos estratos arbustivo e arbóreo de um remanescente de cerradão em uma Unidade de Conservação do Estado de São Paulo¹

Floristic and phytosociology of shrub and arboreous strata of a remain "cerradão" in a conservation area of São Paulo State

Erico F.L. Pereira-Silva^I,2; José Eduardo dos Santos^I; Paulo Y. Kageyama^II; Elisa Hardt^II

^IUniversidade Federal de São Carlos, Departamento de Hidrobiologia, Caixa Postal 676, 13565-905 São Carlos, SP, Brasil

^IIUniversidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Departamento de Ciências Florestais, Caixa Postal 9, 13418-900 Piracicaba, SP, Brasil

RESUMO

Neste trabalho foram empregadas 25 parcelas permanentes de 10 m × 25 m e amostrada a vegetação com DAS (Diâmetro à Altura do Solo) igual e superior a 1,0 cm. Em uma área de 0,625 ha foram amostrados 8.454 ind.ha^-1, 121 espécies, 74 gêneros e 42 famílias. As espécies de maior IVI foram Ocotea corymbosa (Meissn.) Mez, Pterodon pubescens Benth. e Xylopia aromatica (Lam.) Mart. Os altos valores de PSoR e de IVIA mostraram que O. corymbosa e P. pubescens estão representadas nos três estratos da comunidade, embora essas espécies predominem no estrato superior. O índice de Shannon mostrou alta diversidade florística (H' = 3,47 nat.ind.^-1) e o índice de eqüabilidade (J' = 0,40) indicou dominância de P. pubescens e O. corymbosa na área. As distribuições diamétrica e de altura revelaram a abundância no componente da regeneração natural devido ao grande estoque de plantas jovens que compõem o estrato inferior da comunidade. Dentre as 114 espécies consideradas na análise fitossociológica, 20 podem ser classificadas como raras por apresentarem baixa densidade de indivíduos por hectare. O levantamento florístico caracterizou a fitofisionomia da área como cerradão. A estimativa dos parâmetros fitossociológicos verticais permitiu valorar as espécies através da PSoR e do IVIA, associando a estrutura fitossociológica horizontal com a heterogeneidade e irregularidade dos estratos do cerradão da área do Oitocentos Alqueires.

Palavras-chave: cerradão, florística, fitossociologia, vegetação arbustiva e arbórea

ABSTRACT

In this work were allocated 25 permanent plots of 10 m × 25 m and measured the vegetation with diameter of at least one cm at the base. In an area of 0.625 ha were sampled 8,454 ind.ha^-1, 121 species, 74 genera and 42 families. The species with higher IVI were Ocotea corymbosa (Meissn.) Mez, Pterodon pubescens Benth., and Xylopia aromatica (Lam.) Mart. The high values of PSoR and IVIA reveal that O. corymbosa e P. pubescens are stand in the entire three community strata, although these species are more common on the superior stratum. The Shannon's index show high floristic diversity (H' = 3.47 nat.ind.^-1) and the equitability index (J' = 0.40) show dominance of P. pubescens and O. corymbosa in the area. The diameter and height distributions reveal the abundance in the natural regeneration component due the great stock of young plants that compose the inferior stratum of the community. In the 114 species considerate in the phytosociological analysis, 20 could be considerate rare due the few density of individuals per hectare. The floristic survey characterized the phytophisiognomy of the area like a "cerradão". The basis of vertical phytosociological parameters permitted give value to the species with PSoR and IVIA, associating the horizontal phytosociological structure with the heterogeneity and irregularity of the stratum of this "cerradão" area.

Key words: arboreous and shrub vegetation, cerradão, floristic, phytosociology

Introdução

O cerrado sensu lato (s. l.) cobria originalmente 14% do Estado de São Paulo (São Paulo 1997). Em 1962, essa vegetação, incluindo todas as formas fitofisionômicas ocorrentes, ocupava 13,7% do Estado (Borgonovi & Chiarini 1965), em 1974, foi reduzido a apenas 4,2% da área inicial (Serra Filho et al. 1975) e no final da última década, a cobertura original dessa vegetação estava reduzida a 6,9% do original, distribuída em 8.353 fragmentos de cerrado sensu stricto (s.s.), cerradão e campo cerrado (Kronka et al. 1998). Essa acelerada redução do cerrado paulista nas três últimas décadas dificulta a realização de estudos sobre a diversidade florística dessa vegetação remanescente e é resultado do aumento na freqüência e na intensidade das atividades antrópicas, como a exploração madeireira, a pecuária, o uso indiscriminado do fogo e a expansão dos sistemas de silvicultura e de outras culturas como a cana-de-açúcar e a citricultura.

Embora a redução da área do cerrado paulista dificulte a realização de estudos sobre a diversidade florística dos fragmentos remanescentes, estes estudos são fundamentais para o entendimento das relações entre a densidade de espécies e os fatores ambientais, para estimativas quanto à riqueza de espécies ocorrentes em uma região (Condit et al. 1996) e, para elaboração de propostas estratégicas de utilização racional dos recursos naturais disponíveis (Peters et al. 1989) e de conservação de áreas potencialmente ameaçadas pelo avanço das fronteiras antrópicas.

Os levantamentos florísticos dos remanescentes de cerrado do Estado de São Paulo têm demonstrado que a riqueza florística ainda é elevada (Cesar et al. 1988, Giannotti & Leitão Filho 1992), apesar da maioria das áreas desta vegetação não possuir a cobertura vegetal original e estarem ocupadas por paisagens antrópicas (Mittermeyer et al. 1999).

A maioria dos estudos fitossociológicos dos cerrados paulistas tem atentado para informações da estrutura horizontal das comunidades (Toledo Filho et al. 1984, Mantovani & Martins 1993, Durigan et al. 1997). Contudo, também tem sido analisada a participação dos indivíduos nos estratos e em todas as fases de desenvolvimento dessa vegetação, com base na análise da estrutura vertical da comunidade (Scolforo 1998, Barreira et al. 2002), indicando possíveis afinidades entre espécies ou grupos de espécies nos estratos da vegetação e acrescentando dados quantitativos sobre a vegetação em estudo.

Através das análises fitossociológicas horizontal e vertical, a estrutura da comunidade vegetal pode ser representada como um todo e comparada com outras comunidades tanto do ponto de vista da composição de espécies como da abundância de suas populações por estratos.

Considerando a necessidade de acrescentar mais dados quantitativos a respeito da estrutura fitossociológica da vegetação de cerradão do Estado de São Paulo, este trabalho teve como objetivo o levantamento florístico e a análise das estruturas fitossociológicas horizontal e vertical dos estratos arbustivo e arbóreo de uma área de cerradão inserida em uma Unidade de Conservação (UC) da região Nordeste do Estado de São Paulo.

Material e métodos

A área selecionada para o estudo foi um fragmento de cerradão com 1.735,55 ha, denominado Oitocentos Alqueires, localizado na região Sudoeste da Estação Ecológica de Jataí (EEJ), município de Luís Antônio, SP (figura 1).

Para o levantamento da vegetação arbustivo-arbórea foram alocadas 25 parcelas permanentes com dimensões de 10 m × 25 m, dispostas em uma trilha de 2.700 m e planejadas com base em uma imagem de satélite Landsat TM (Bandas 3, 4 e 5 de 1998) em meio digital previamente registrado em UTM.

Foram considerados os indivíduos arbustivos e arbóreos com DAS (Diâmetro à Altura do Solo) igual ou maior a 1,0 cm, em função do tipo de crescimento da maioria das espécies arbustivas de cerradão que apresentam ramificações e fustes irregulares. As classes de diâmetro foram definidas em intervalos de 7,0 cm com base na da equação de Spiegel (1976).

Este levantamento foi realizado entre os anos de 2001 e 2002, com visitas periódicas ao local das parcelas e abrangeu uma área total de 0,625 ha.

O material botânico foi coletado e identificado em campo e, posteriormente, teve sua identificação confirmada com o auxílio de bibliografia especializada e dos Herbários da Universidade Federal de São Carlos e da Universidade Estadual de Campinas, utilizando como sistema de classificação Cronquist (1988) e, para abreviatura dos nomes de autores, o sistema descrito em Brummit & Powell (1992).

Os parâmetros fitossociológicos considerados para a análise da estrutura horizontal estão descritos em Mueller-Dombois & Ellemberg (1974) e abrangeram as Densidades Absoluta (DA) e Relativa (DR), a Área Basal (AbS), a Dominância Relativa (DoR), a Freqüência Relativa (FR) e os Índices de Valor de Cobertura (IVC) e de Importância (IVI).

A análise da estrutura vertical foi baseada em Scolforo (1998) e em Hosokawa et al. (1998) e foi aplicada à amostragem da comunidade de cerradão do Oitocentos Alqueires. Esse tipo de análise permite conhecer os distintos estratos da vegetação no sentido vertical, além do papel de cada espécie em cada um deles. Para isso, podem ser estabelecidos diferentes estratos, mas normalmente são considerados três de acordo com a variabilidade da altura das espécies observadas na área de estudo (Scolforo 1998).

Para a área de cerradão estudada foram definidos três estratos: inferior (h < 4,0 m), médio (4,0 < h < 8,0 m) e superior (h > 8,0 m). Os estratos foram analisados de forma a obter um valor em função da quantidade de indivíduos presentes, obtendo o Valor Fitossociológico (VF) por estrato (superior, médio e inferior) para se obter então o Índice de Valor de Importância Ampliado (IVIA) de cada espécie. Esse IVIA reúne os valores obtidos na análise das estruturas horizontal e vertical retratando a heterogeneidade e a irregularidade entre os estratos da vegetação. Assim, foram considerados os seguintes parâmetros fitossociológicos:

VF = n_ie / N_te . 100;

PSa_i = [VF (ei) . n_ie (ei)] + [VF (em) . n_ie (em)] + [VF (es) . n_ie (es)];

PSoR_i = PSa_i / PSa_t . 100;

IVIA_i = IVI_i + PSoR_i;

Onde:

VF_i = valor fitossociológico da i-ésima espécie;

n_ie = número de indivíduos em cada estrato da i-ésima espécie;

N_te = número total de indivíduos observados;

ei, em e es = estratos inferior, médio e superior, respectivamente;

PSoR_i = posição sociológica relativa da i-ésima espécie;

PSa_i = posição sociológica absoluta da i-ésima espécie;

PSa_t = soma dos valores de posição sociológica absoluta;

IVIA_i = índice de valor de importância ampliado;

i = 1, 2, 3, ..., n espécies.

A diversidade florística foi estimada pelo índice de diversidade de Shannon (H') e a eqüabilidade pelo índice de eqüabilidade (J') de Pielou, descritos em Brower & Zar (1984).

Resultados e Discussão

Em uma área de 0,625 ha de cerradão do Oitocentos Alqueires foram amostrados 8.454 ind.ha^-1, 121 espécies, 74 gêneros, 42 famílias e cinco morfoespécies classificadas como indeterminadas. Outras sete espécies foram amostradas em área externa às parcelas permanentes e foram inclusas somente no levantamento florístico (tabela 1). No cerradão do Capão Escuro, também na EEJ, Toledo Filho (1984), adotando um DAS igual ou maior a 3,0 cm, amostrou em 0,625 ha, 64 espécies, 56 gêneros e 28 famílias, com densidade de 5.485 ind.ha^-1. A maior riqueza em espécies, gêneros e famílias e o maior número de indivíduos amostrados no Oitocentos Alqueires foram resultantes do menor DAS foram adotado como critério de inclusão das espécies.

As principais famílias representativas do cerrado s.l., como Leguminosae, Annonaceae, Vochysiaceae, Bombacaceae, Proteaceae, Malpighiaceae, Melastomataceae e Myrtaceae (Rizzini 1971), foram amostradas na área do Oitocentos Alqueires.

As famílias Rubiaceae (12 espécies), Myrtaceae (11 espécies), Vochysiaceae (nove espécies), Fabaceae (oito espécies), Melastomataceae (sete espécies) e Caesalpiniaceae (sete espécies) apresentaram as maiores riquezas em espécies (figura 2). Esse resultado é similar ao relatado para outras áreas de cerrado s.l. do Estado de São Paulo, em que Myrtaceae, Rubiaceae, Melastomataceae, Fabaceae e Caesalpiniaceae predominam em riqueza (Leitão Filho 1992). As famílias Caesalpiniaceae e Fabaceae, relatadas como a mais diversificadas na maioria dos levantamentos realizados em cerrado (Durigan et al. 1997, Barreira et al. 2002, Silva et al. 2002), também foram as mais abundantes neste estudo.

No Capão Escuro da EEJ (Toledo Filho 1984), Caesalpiniaceae, Fabaceae e Mimosaceae apresentaram conjuntamente maior riqueza em espécies (21 espécies), sendo seguida por Myrtaceae (seis espécies), Rubiaceae (seis espécies), Bignoniaceae (seis espécies) e Euphorbiaceae (cinco espécies), diferindo em número dos resultados obtidos para o Oitocentos Alqueires.

A comparação do valor de diversidade calculado para a área (H = 3,47 nat.ind.^-1) demonstra que o valor obtido é significativamente maior do que de outras áreas de cerradão do Estado de São Paulo, como na Reserva Legal da Fazenda Umuarama (H' = 2,74 nat.ind.^-1) (Toppa et al. 2000) (t = 8,5 e p < 0,009) e na Estação Ecológica de Jataí (H' = 2,99 nat.ind.^-1, valor calculado a partir de Toledo Filho 1984) (t = 13,45 e p < 0,009), ambas no município de Luís Antônio e, em Assis (H' = 2,14 nat.ind.^-1) (Durigan et al. 1997) (t = 4,21 e p < 0,009). Difere também de áreas de cerrado s. s. do Paraná (H' = 2,78 nat.ind.^-1) (Uhlmann et al. 1998) (t = 9,05 e p < 0,009) e de Minas Gerais (H' = 2,9 nat.ind.^-1) (Barreira et al. 2002) (t = 11,17 e p < 0,009). No entanto, o valor de diversidade do Oitocentos Alqueires não difere significativamente do valor obtido em Corumbataí por Cesar et al. (1988) (H' = 3,64 nat.ind.^-1) (t = 1,87 e p < 0,01) em área de cerrado s.l.

O valor de eqüabilidade (J') obtido para a área do Oitocentos Alqueires (J' = 0,40) indica que há uma distribuição desigual de indivíduos por espécie, o que influenciou o valor de diversidade obtido. Esse valor de eqüabilidade reflete a abundância de Xylopia aromatica e Siparuna guianensis e a dominância (Vilela et al. 2000) de Pterodon pubescens e Ocotea corymbosa em relação às demais espécies amostradas na área de estudo (tabela 2).

A estrutura de uma floresta pode ser explicada pela sua distribuição diamétrica, a qual é definida pela caracterização do número de árvores por unidade de área e por intervalo de classe de diâmetro (Pires- O'Brien & O'Brien 1995). A menor classe diamétrica apresenta a maior freqüência de indivíduos e, na medida em que aumenta o tamanho da classe, a freqüência diminui até atingir o seu menor índice na menor classe diamétrica (Carvalho 1981), caracterizando uma curva do tipo exponencial ou de J invertido (Scolforo 1998). A distribuição diamétrica da comunidade arbustivo-arbórea da área do Oitocentos Alqueires pôde ser caracterizada por uma curva do tipo J invertido (R² = 0,580 e p < 0,001) (figura 3). Esse tipo de distribuição é típica de áreas que apresentam abundância de indivíduos no componente da regeneração natural (Pires & Prance 1977).

A maior concentração na percentagem de indivíduos na primeira classe de diâmetro caracteriza uma comunidade estoque no intervalo de classe entre zero e sete centímetros, um padrão típico de florestas tropicais estáveis de idade e composição de espécies variadas que formam o banco permanente de plântulas (Scolforo 1998).

A análise da estrutura fitossociológica horizontal da área do Oitocentos Alqueires mostrou que a Densidade Absoluta (DA) das espécies vegetais foi de 8.454,40 ind.ha^-1 e a área basal total foi de 24, 640 m².ha^-1.

As espécies que apresentaram os maiores Índices de Valor de Importância (IVI) foram O. corymbosa (IVI = 21,52), P. pubescens (IVI = 20,83) e X. aromatica (IVI = 17,15). Esses valores de IVI estão relacionados aos altos valores de Dominância Relativa em O. corymbosa (DoR = 13,80%) e em P. pubescens (DoR = 15,52%) e, em X. aromatica, está relacionado ao alto valor de Densidade Relativa (DR = 12,07%) (tabela 2).

A distribuição dos indivíduos por altura foi heterogênea e apresentou maior concentração (39,55%) no segundo intervalo de classe do estrato inferior, com altura entre um e dois metros (figura 4), o que indica a existência de um denso sub-bosque nesta área de cerradão.

A análise estratificada da vegetação, considerando as 21 espécies de maior Posição Sociológica Relativa (PSoR) (tabela 2), mostra que a densidade de plantas é decrescente do estrato inferior para o estrato superior (figura 5). A sobreposição dos três perfis (figura 5D, ^E, ^F) possibilitou ainda a elaboração de um perfil idealizado que mostra a coexistência e a ausência das espécies nos três estratos da área de estudo (figura 5G). Espécies como O. corymbosa e P. pubescens estão representadas nos três estratos da comunidade e espécies como Miconia albicans e Coussarea hidrangeifolia são exclusivas do estrato inferior.

As espécies asseguram sua representatividade na estrutura da comunidade vegetal quando presentes em todos os estratos da floresta (Hosokawa et al. 1998, Scolforo 1998). As que não seguem esta regra, poderão não estar presentes futuramente na comunidade vegetal (Hosokawa et al. 1998), por não se reproduzirem ou por não se regenerarem no local, com exceção daquelas que são características dos estratos inferior e médio da floresta (Scolforo 1998).

A análise da estrutura vertical da floresta, com base nos valores de PSoR e do Índice de Valor de Importância Ampliado (IVIA), confirma a importância de cada espécie na comunidade, revelando a heterogeneidade e a irregularidade entre os estratos da comunidade de cerradão. Os altos valores de PSoR e de IVIA também evidenciam que O. corymbosa (PSoR = 69,25) e P. pubescens; (PSoR = 24,91) (tabela 2) estão representadas nos três estratos, embora essas espécies predominem no estrato superior do cerradão. Roupala montana, uma espécie considerada em risco de extinção para o Estado de São Paulo (D.O.E. 1998), também ocorre nos três estratos da comunidade da área do Oitocentos Alqueires.

As espécies Casearia arborea e Virola sebifera com altos valores de PSoR (28,65 e 10,57), têm poucos representantes nos estratos inferior e superior e são bem representadas no estrato médio da comunidade. O alto valor de PSoR de M. albicans é resultado da sua representatividade no estrato inferior da comunidade, uma vez que esta espécie não é encontrada nos estratos médio e superior. Embora as espécies Qualea grandiflora e Vatairea macrocarpa apresentem baixos valores de DR e de PSoR, estão bem distribuídas nos três estratos da vegetação (tabela 2).

Dentre as 114 espécies consideradas na análise fitossociológica (tabela 2), 20 apresentaram Densidade Absoluta (DA) inferior a um indivíduo por ha. Por apresentarem baixa densidade de indivíduos por área são consideradas espécies raras e podem ser apontadas como referenciais para monitoramento de reservas genéticas (Kageyama & Gandara 1994). A conservação das populações dessas espécies raras garante que outras espécies, menos raras e mais comuns, também sejam conservadas. Entretanto, o limite do número de indivíduos por ha como conceituação de raridade é relativo e depende da distribuição de abundância no ecossistema considerado para estudo (Kageyama & Lepsch-Cunha 2001).

Foi observada a ocorrência de espécies que não estão associadas a um bioma em específico e que ocorrem tanto no cerradão como na floresta estacional semidecidual. Assim, espécies como Casearia sylvestris, Amaioua guianensis, Copaifera langsdorffii, Terminalia brasiliensis, Guapira opposita, Senna rugosa, S. guianensis e Machaerium acutifolium contribuíram para a riqueza florística da vegetação de cerradão da área do Oitocentos Alqueires.

A ocorrência de 122 indivíduos de R. montana na amostragem justifica a importância da conservação da área em questão, visto que esta espécie está incluída na categoria vulnerável da lista oficial de espécies ameaçadas de extinção no Estado de São Paulo (D.O.E. 1998).

O levantamento florístico caracterizou a vegetação da área do Oitocentos Alqueires como cerradão, embora tenha sido registrada a ocorrência de espécies comuns à outros tipos de vegetação. A análise do índice de diversidade de Shannon demonstrou que grande parte da diversidade florística da área pode ser atribuída a nove espécies de maior DA, eqüitativamente distribuídas em cada um dos três estratos da comunidade. A eqüabilidade revelou a dominância em abundância de alguns grupos em função da distribuição desigual dos indivíduos entre as espécies.

A representação da vegetação em perfil permitiu caracterizar a vegetação do cerradão em estratos e a análise da estrutura fitossociológica vertical revelou que existem espécies dominantes em cada um dos três estratos da comunidade. A estimativa dos parâmetros fitossociológicos verticais permitiu valorar cada espécies através da PSoR e do IVIA, associando a representatividade da estrutura fitossociológica horizontal com a heterogeneidade e a irregularidade dos estratos do cerradão da área do Oitocentos Alqueires.

Agradecimentos — Os autores agradecem a Capes pela concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor, ao funcionário aposentado da Estação Ecológica de Jataí, Sr. Horácio Gomes e ao biólogo Marcus Vinícius Cianciaruso, pelo apoio técnico nas campanhas de campo. Ao engenheiro agrônomo Carlos Scatena Zanato, pesquisador do Instituto Florestal e administrador das Estações Ecológica de Jataí e Experimental de Luís Antônio, pela colaboração e apoio na elaboração das atividades de pesquisa deste trabalho e ao Cotec do Instituto Florestal pela autorização desta pesquisa junto à Estação Ecológica de Jataí.

(recebido: 11 de julho de 2003; aceito: 29 de abril de 2004)

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Parte da dissertação de mestrado de E.F.L. Pereira-Silva.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  02 Mar 2005
• Data do Fascículo
  Set 2004

Histórico

• Aceito
  29 Abr 2004
• Recebido
  11 Jul 2003