REGENERAÇÃO NATURAL EM UMA FLORESTA COM ARAUCÁRIA: INFERÊNCIAS SOBRE O PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DA COMUNIDADE DE ESPÉCIES ARBÓREAS

NATURAL REGENERATION IN AN AURACARIA FOREST: INFERENCES ABOUT THE PROCESS OF TREE SPECIES COMMUNITY ASSEMBLAGE

RESUMO

O presente estudo teve como objetivo caracterizar a composição florística do componente regenerante e relacioná-la ao componente arbóreo adulto de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista no Sul do Brasil, com o propósito de inferir sobre os processos de construção da comunidade de espécies arbóreas na área. Para isto, foram utilizadas cinco transecções de 100 x 20 m, alocadas em um fragmento florestal localizado no município de Lages-SC. Cada transecção foi formada por cinco parcelas, distantes 20 m entre si, subdividas em tamanhos distintos de acordo com a classe de tamanho da planta avaliada. Os componentes regenerante e adulto foram comparados quanto à organização florístico-estrutural (Análise de Variância Multivariada Permutacional e Análise de Espécies Indicadoras), riqueza (rarefação), distribuição espacial dos indivíduos das populações (Índice de Morisita Padronizado) e padrões de coexistência e segregação das espécies nas parcelas (Índice de C-score). Os resultados demonstraram diferenças significativas entre adultos e regenerantes em relação à similaridade florístico-estrutural e riqueza. O componente adulto apresentou maior proporção de populações com distribuição espacial aleatória e menor coexistência de espécies nas parcelas, em relação ao componente regenerante. Infere-se que a construção da comunidade está sujeita a processos ecológicos distintos, cujas intensidades de atuação dependem do estágio ontogenético considerado.

Palavras-chave:
Floresta Ombrófila Mista; organização florístico-estrutural; padrões de distribuição espacial; coexistência de espécies

ABSTRACT

This study aimed to describe the floristic composition of the regenerative component and to relate it with the adult component of an Araucaria Forest fragment, in South Brazil, in order to infer about the process of tree species community assemblage. To do so, five 10 x 20 m transection were allocated, in a forest fragment located at municipality of Lages, SC state. Each transect was made up by five plots, 20 m from each other, subdivided in different sizes, according to the sampled size class. The adult and regenerative components were compared each other for floristic-structural organization (Permutational Multivariate Analysis of Variance and Indicator Species Analysis), richness (rarefaction), population, individual spatial distribution (Standardized Morisita Index), and pattern of species coexistence or segregation in the studied plots (C-score Index). The results demonstrated significant differences between adults and regenerating components in relation to floristic-structural similarity and to richness. The adult component presented a greater proportion of populations with a random spatial distribution; and a smaller coexistence of species in plots than the regenerative component. We infer that the tree community assemblage is under influence of different ecological process, which intensity is ontogenetic dependent.

Keywords:
Mixed Ombrophyllous Forest; floristic-structural organization; spatial distribution patterns; species coexistence

INTRODUÇÃO

A maior parte das florestas de domínio atlântico, incluindo a Floresta Ombrófila Mista (FOM), foi intensamente perturbada e fragmentada para a instalação de práticas agrícolas e pecuárias, reduzindo sua área original. Essas alterações, provavelmente, resultaram em mudanças na sua estrutura e na composição florística (HIGUCHI et al., 2012a). Mesmo com as perturbações que ocorreram, os fragmentos que restaram podem ser mantidos por meio dos processos ecológicos naturais, garantidos pela regeneração natural de espécies arbóreas. Dessa forma, um conhecimento mais profundo sobre o processo de regeneração natural em ambientes florestais naturais é de elevada importância para se determinar a resiliência dos fragmentos e constitui um elemento básico para o planejamento e utilização dos recursos florestais. Segundo Gama, Botelho e Bentesgama (2002), conhecer o “estoque florestal” fornece dados que permitem previsões sobre o comportamento e o desenvolvimento da floresta no futuro.

A regeneração natural caracteriza-se por ser um processo dinâmico, que é essencial para a construção de comunidades de espécies arbóreas (METZ; SOUSA; VALENCIA, 2010) e para o avanço sucessional em um ecossistema florestal (AIDE et al., 2000). Este processo ocorre a partir dos diferentes eventos demográficos, que promovem a entrada (recrutamento) e a saída (mortalidade) de indivíduos de diferentes espécies arbóreas no sistema (WRIGHT et al., 2003). Dentre os fatores ecológicos mais determinantes neste processo, destacam-se os filtros ambientais associados à qualidade do ambiente lumínico e aos solos (WHITMORE, 1989; VIEIRA; SCARIOT, 2006; HIGUCHI et al., 2015), a dispersão de propágulos (NATHAN; MUELLER-LANDAU, 2000) e as várias interações inter e intraespecíficas (competição, predação, herbivoria) (JANZEN, 1970; WHITMORE, 1989; WEBB; PEART, 1999; METZ; SOUSA; VALENCIA, 2010). Neste sentido, dada a natureza complexa das relações existentes entre os componentes bióticos e abióticos em um ecossistema florestal, espera-se elevada heterogeneidade florístico-estrutural ao longo do espaço e do tempo.

Estudos sobre a composição florística e estrutura da regeneração natural, assim como a comparação destes aspectos com o componente arbóreo já estabelecido, são importantes indicadores do potencial de recuperação de ambientes que foram alterados ao longo do tempo por causas naturais ou antrópicas (MARTINS; RODRIGUES, 2002). Para a FOM, vários estudos foram realizados com o propósito de se caracterizar a organização florístico-estrutural do componente regenerativo em condição de sub-bosque, como aqueles realizados nos estados do Rio Grande do Sul (e.g. NARVAES; BRENA; LONGHI 2005; CALLEGARO et al., 2015), Santa Catarina (e.g. CALDATO et al., 1996; MEYER et al., 2013), Paraná (e.g. LIEBSCH; ACRA, 2004) e São Paulo (e.g. POLISEL et al., 2014). De forma geral, os trabalhos demonstraram elevada substituição florística em escala regional e a baixa representatividade de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze na regeneração, sugerindo que a mesma apresente limitações de estabelecimento e desenvolvimento em condição de sub-bosque. Porém, poucos trabalhos (e.g. SOUZA et al., 2012; RIBEIRO et al., 2013) contemplaram uma comparação entre os componentes adulto e regenerante, a qual é importante para se entender o processo de desenvolvimento da floresta. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo caracterizar a composição florística do componente regenerante e relacioná-la ao componente arbóreo adulto de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista no sul do Brasil, com o propósito de inferir sobre os processos de construção da comunidade de espécies arbóreas na área. Testou-se a hipótese de que os componentes apresentam diferenças na composição florístico-estrutural, na riqueza, nos padrões de distribuição espacial das espécies e nos padrões de coexistência das espécies.

MATERIAL E MÉTODOS

O presente estudo foi realizado em um fragmento florestal localizado no município de Lages-SC (27^o51’S, 50^o09’O, 1.080 m). O clima da região é temperado úmido, sem estação seca, classificado como Cfb, de acordo com Köppen, com precipitação anual de 1.479,48 mm e temperatura média anual de 16^oC (PSCHEIDT et al., 2015). O relevo do local pode ser classificado como predominantemente suave-ondulado e a vegetação original é formada por Floresta Ombrófila Mista e Estepe (IBGE, 2012). A vegetação do fragmento está em estágio tardio de sucessão florestal, embora exista entrada de gado, especialmente mais próximo à borda da floresta, resultando em impacto visível de pisoteio de plântulas, fezes de animais e aberturas de trilhas.

A análise da regeneração natural foi realizada nas cinco transeções de 20x100 m, alocadas por Pscheidt et al. (2015), para avaliação do componente adulto. Essas transecções foram distribuídas no fragmento de forma a contemplar o gradiente de borda existente, estando ao menos 100 m de distância entre si (Figura 1), e eram subdivididas em 10 parcelas de 10x20 m. Assim, as transecções foram alocadas desde a borda até o interior do fragmento, com a extensão de seu maior comprimento (100 m) contemplando esse gradiente.

Figura 1
Localização das unidades amostrais em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista em Lages-SC.
Figure 1
Sampling unit locations in an Araucaria Forest fragment in the municipality of Lages, SC state.

Para amostragem da regeneração natural, foram instaladas subparcelas no interior das parcelas situadas nas distâncias de 0, 20, 40, 60 e 80 m da borda, totalizando, assim, cinco subparcelas de regeneração natural em cada transeção e 25 subparcelas no total. As subparcelas foram divididas em função do tamanho das plantas, baseando-se na metodologia proposta por Volpato (1994): classe 1, plantas com altura entre 0,20 e 1 m, amostradas em subparcelas de 5 m² (1 x 5 m); classe 2, plantas com altura maior que 1 m e até 3 m, amostradas em 10 m² (1 x 10 m); classe 3, plantas com altura maior que 3 m e DAP (diâmetro a altura do peito, medido a 1,30 do solo) menor que 5 cm, inventariadas em 20 m² (1 x 20 m). No interior de cada unidade amostral, foram identificados e classificados em sua respectiva classe de altura todos os indivíduos regenerantes pertencentes a espécies arbóreas. A identificação foi realizada por especialistas e consulta em literatura e as espécies foram classificadas em famílias organizadas de acordo com o sistema APG IV (ANGIOSPERM PHYLOGENY GROUP, 2016). A determinação da suficiência amostral dos regenerantes foi verificada por meio da construção da curva de acumulação de espécie, por meio do método de permutação. O padrão de diversidade desse componente foi determinado por meio do índice de Shannon (H’) e da Equabilidade de Pielou (J).

Foi verificada a existência de diferenças na organização florístico-estrutural do componente regenerante em função da setorização borda (<50 m) e interior (>50 m), por meio da Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA). A regeneração natural foi comparada com o componente arbóreo adulto amostrado por Pscheidt et al. (2015), utilizando-se, no entanto, somente as parcelas dos adultos nas quais existiam as subparcelas de regeneração (metade das parcelas utilizadas por Pscheidt et al., 2015), a fim de manter a correspondência para as análises realizadas. Assim, foram utilizadas 25 parcelas de 10x20 m.

A comparação dos valores de riqueza entre os componentes adulto e regenerante foi realizada por meio da técnica de rarefação, considerando, para ambos componentes, a mesma quantidade de indivíduos. A existência de heterogeneidade florístico-estrutural entre adultos e regenerantes foi testada por meio de Análise de Variância Multivariada Permutacional (PERMANOVA). Também foi verificada a associação de espécies com cada um dos componentes por meio da análise de espécies indicadoras (AEI, considerando p ≤ 0,05). Para cada componente, foram determinados o número de indivíduos para cada população e o Índice de Morisita para as espécies com mais de cinco indivíduos. Para isso, foi utilizado o Índice de Morisita Padronizado, modificado por Smith-Gill (1975) do Índice de Morisita (MORISITA, 1962). Nele, valores padronizados maiores que 0,5 indicam distribuição espacial agregada, menores que -0,5, distribuição uniforme, e valores entre -0,5 e 0,5, distribuição aleatória. Com o propósito de investigar os padrões de coexistência e segregação das espécies nas parcelas, o Índice C-score, proposto por Stone e Roberts (1990), foi aplicado para o componente adulto e regenerante. Os valores observados do Índice de C-score para ambos os componentes foram comparados com os valores de uma comunidade completamente aleatória, simulados 999 vezes, a partir de um modelo nulo, utilizando-se um algoritmo do tipo swap (GOTELLI; ENTSMINGER, 2003). Valores observados do Índice de C-score significativamente maiores do que valores simulados para uma comunidade aleatória indicam espécies com padrão de segregação nas parcelas, ou seja, que tendem a não ocorrerem juntas. Valores observados de C-score significativamente menores do que os valores simulados para uma comunidade aleatória indicam que as espécies apresentam um padrão de coexistência nas parcelas. Destaca-se que os adultos e regenerantes foram comparados nas mesmas parcelas, com as mesmas condições ambientais, permitindo, assim, o teste da hipótese de que ambos os componentes apresentam diferenças na composição florístico-estrutural, na riqueza, nos padrões de distribuição espacial das espécies e nos padrões de coexistência das espécies. Os resultados desta análise permitem inferências sobre os processos ecológicos de construção da comunidade, uma vez que os diferentes padrões de coexistência surgem a partir da influência de fatores abióticos (filtros ambientais) e bióticos (interações interespecíficas). Todas as análises foram realizadas por meio da linguagem de programação estatística R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2016), com auxílio dos pacotes Vegan (OKSANEN et al., 2016) e LABDSV (ROBERTS, 2016).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram amostrados 698 indivíduos no componente regenerante, pertencentes a 64 espécies, 47 gêneros e 29 famílias (Tabela 1). Apenas quatro indivíduos não foram identificados devido à ausência de folhas no momento da coleta de dados, 10 indivíduos foram identificados somente em nível de família (nove pertencentes a uma espécie de Lauraceae e um a de Myrtaceae) e um em nível de gênero (um indivíduo de Baccharis sp.). A diversidade da comunidade regenerante, caracterizada pelo índice de Shannon, e a dominância ecológica, representada pelo índice de Pielou, apresentaram valores de 3,42 e 0,83, respectivamente, demonstrando elevada diversidade e baixa dominância, o que indica distribuição mais uniforme das espécies em relação ao número de indivíduos amostrados. A curva de acumulação de espécies (Figura 2) demonstrou que a amostragem foi suficiente para a caracterização florística da comunidade, uma vez que com o acréscimo da última parcela (4% do total da área amostrada), ocorreu um incremento de apenas 1,02% no número de espécies. De acordo com Kersten e Galvão (2011), atinge-se suficiência amostral quando o acréscimo de 10% em área permite um acréscimo máximo de 5% de novas espécies amostradas. Não existiu diferença significativa da organização florístico-estrutural do componente regenerante entre a borda e interior (p = 0,188), demonstrando que, para este componente, o efeito de borda não foi evidente. Dentre as possibilidades que podem explicar este resultado, destaca-se o fato da seletividade causada pelo filtro ambiental ser mais evidente em plantas de maior tamanho (HIGUCHI et al., 2015) e/ou a existência de um processo de homogeneização biológica (LÔBO et al., 2011). A riqueza padronizada do componente adulto (58,95±0,227) foi inferior à observada na comunidade regenerante (65), o que sugere a existência de fatores limitantes ao estabelecimento dos adultos, funcionando como filtro ecológico (GANDOLFI; JOLY; RODRIGUES, 2007; HIGUCHI et al., 2015).

Tabela 1:
Composição florística, número de indivíduos (N) por componente (regenerante e adulto), Índice de Morisita Padronizado (IMP, sendo G = agregada e L = aleatória) para cada espécie, Índice de C-score, riqueza determinada por rarefação e espécies indicadoras (¹) para os estratos regenerantes e adultos, em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista em Lages-SC.
Table 1
Floristic composition, number of individuals (N) by component (regenerative and adult), Standardized Morisita Index (IMP, G = aggregated and L = random) for each species, C-score Index, richness determined by rarefaction and indicator species (¹) for regenerative and adult components, in an Araucaria Forest, in the municipality of Lages, SC state

Famílias	Espécies	Regenerantes		Adultos
		N	IMP	N	IMP
Anacardiaceae	Lithrea brasiliensis Marchand	3	-	621	0,5023G
	Schinus lentiscifolius Marchand	-	-	1	-
	Schinus polygama (Cav.) Cabrera	1	-	-	-
	Schinus terebinthifolius Raddi	-	-	5	-
Annonaceae	Annona rugulosa (Schltdl.) H. Rainer	6	0,1085L	4	-
Aquifoliaceae	Ilex dumosa Reissek	2	-	3	-
	Ilex microdonta Reissek	6	0,5222G	8	0,5291G
	Ilex theezans Mart. ex Reissek	3	-	12	0,4556L
Araliaceae	Oreopanax fulvus Marchal	1	-	-	-
Araucariaceae	Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze	19	0,5010G	771	0,2950L
Asteraceae	Baccharis sp.	1	-	-	-
	Dasyphyllum tomentosum (Spreng.) Cabrera	171	0,5173G	-	-
	Gochnatia polymorpha (Less.) Cabrera	-	-	3	-
	Vernonanthura discolor (Spreng.) H. Rob.	1	-	161	0,4271L
Berberidaceae	Berberis laurina Billb.	1	-	-	-
Bignoniaceae	Jacaranda puberula Cham.	8	0,5086G	37	0,5366G
Celastraceae	Maytenus boaria Molina	1	-	3	-
	Maytenus dasyclados Mart.	5	-	8	-0,0323L
Clethraceae	Clethra scabra Pers.	2	-	161	0,5058G
Cunoniaceae	Lamanonia ternata Vell.	11	0,5447G	14	0,5004G
Dicksoniaceae	Dicksonia sellowiana Hook.	-	-	25	0,6700G
Erythroxylaceae	Erythroxylum deciduum A.St.-Hil.	-	-	2	-
Euphorbiaceae	Sapium glandulosum (L.) Morong	-	-	91	0,2820L
	Sebastiana brasiliensis Spreng.	3	-	7	1,0000G
	Sebastiania commersoniana (Baill.) L.B. Sm. & Downs	2	-	9	0,7169G
Fabaceae	Dalbergia frutescens (Vell.) Britton	3	-	7	0,5280G
	Machaerium paraguariense Hassl.	-	-	3	-
	Mimosa scabrella Benth.	2	-	-	-
Lauraceae	Cinnamomum amoenum (Nees) Kosterm.	1	-	3	-
	Lauraceae sp.	9	0,5754G	-	-
	Ocotea puberula (Rich.) Nees	11	0,5852G	-	-
	Ocotea pulchella Mart.	25	0,5309G	14	-0,0985L
Loganiaceae	Strychnos brasiliensis (Spreng.) Mart.	-	-	2	-
Melastomataceae	Leandra regnellii (Triana) Cogn.	271	0,5801G	-	-
	Miconia cinerascens Miq.	231	0,4867L	-	-
	Miconia hyemalis A. St.-Hil. & Naudin	2	-	-	-
Myrtaceae	Acca sellowiana (O.Berg) Burret	-	-	6	0,3797L
	Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg	64	0,5370G	23	0,5187G
	Calyptranthes concinna DC.	33	0,4379L	49	0,5004G
	Campomanesia xanthocarpa Mart. ex O. Berg	4	-	-	-
	Eugenia pluriflora DC.	7	-0,2587L	11	-0,0392L
	Eugenia uniflora L.	1	-	-	-
	Eugenia uruguayensis Cambess.	2	-	-	-
	Myrceugenia euosma (O. Berg) D. Legrand	1	-	1	-
	Myrceugenia glaucescens (Cambess.) D. Legrand & Kausel	741	0,5197G	1	-
	Myrceugenia myrcioides (Cambess.) O. Berg	1	-	-	-
	Myrceugenia oxysepala (Burret) D. Legrand & Kausel	3	-	3	-
	Myrcia guianensis (Aubl.) DC.	5	-	211	0,2789L
	Myrcia hartwegiana D. Legrand	191	0,5358G	1	-
	Myrcia hatschbachii D. Legrand	2	-	-	-
	Myrcia selloi (Spreng.) N. Silveira	13	0,5627G	6	0,3797L
	Myrcia palustris DC.	30	0,5409G	42	0,5133G
	Myrrhinium atropurpureum Schott	211	0,5183G	1	-
	Myrtaceae sp.1	1	-	-	-
NI	Não identificadas	4	-	4	-
Podocarpaceae	Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl.	14	0,5124G	441	0,5127G
Primulaceae	Myrsine coriacea (Sw.) R. Br. ex Roem. & Schult.	10	0,3580L	3	-
	Myrsine lorentziana (Mez) Arechav.	74	0,5084G	47	0,5241G
	Myrsine umbellata Mart.	-	-	6	0,1085L
Proteaceae	Roupala montana Aubl.	2	-	1	-
Quillajaceae	Quillaja brasiliensis (A.St.-Hil. & Tul.) Mart.	-	-	1	-
Rhamnaceae	Rhamnus sphaerosperma Sw.	2	-	-	-
	Scutia buxifolia Reissek	2	-	9	0,2820L
Rosaceae	Prunus myrtifolia (L.) Urb.	18	0,5189G	8	-0,0323L
Rutaceae	Zanthoxylum kleinii (R.S.Cowan) P.G.Waterman	-	-	151	-0,3161L
	Zanthoxylum rhoifolium Lam.	5	-	6	-0,2155L
Salicaceae	Banara tomentosa Clos	3	-	1	-
	Casearia decandra Jacq.	26	0,3755L	38	0,2090L
	Xylosma ciliatifolia (Clos) Eichler	2	-	2	-
Sapindaceae	Allophylus edulis (A. St.-Hil., A. Juss. & Cambess.) Hieron. ex Niederl.	10	0,5764G	10	0,5016G
	Cupania vernalis Cambess.	2	-	-	-
	Matayba elaeagnoides Radlk.	231	0,4867L	10	0,6387G
Solanaceae	Solanum sanctaecatharinae Dunal	-	-	1	-
Styracaceae	Styrax leprosus Hook. & Arn.	1	-	2	-
Symplocaceae	Symplocos tetrandra (Mart.) Benth.	-	-	1	-
	Symplocos uniflora (Pohl) Benth.	6	0,8009G	5	-
Thymelaeaceae	Daphnopsis racemosa Griseb.	2	-	-	-
Verbenaceae	Duranta vestita Cham.	6	0,6416G	17	0,5412G
Winteraceae	Drimys brasiliensis Miers	9	0,5282G	22	0,3521L
Abundância Total		698	-	768	-
Riqueza padronizada (n = 764)		65		58,95	-0,227
C-score observado		20,12	p = 0,86	21,03	p = 0,05

• Valores de p indicam a significância das diferenças entre os valores observados de C-score e os valores médios simulados (n = 999) para uma comunidade com estruturação completamente aleatória. Valores entre parênteses indicam o erro padrão para o número de espécies determinado por rarefação.

Figura 2
Curva de acumulação de espécies do componente regenerativo arbóreo em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista em Lages-SC.
Figure 2
Species accumulation curve of regenerative tree species component in an Araucaria Forest fragment, in the municipality of Lages, SC state.

A família de maior riqueza para os regenerantes foi Myrtaceae (17 espécies), seguida por Lauraceae (quatro), Aquifoliaceae, Asteraceae, Melastomataceae, Salicaceae e Sapindaceae, essas últimas com três espécies cada. Os gêneros de maior riqueza foram Myrcia (cinco espécies), Myrceugenia (quatro), Eugenia (três) e Ilex (três). Para o componente adulto, cuja caracterização florístico-estrutural foi apresentada de forma detalhada por Pscheidt et al. (2015), em 25 parcelas foram observados 768 indivíduos pertencentes a 59 espécies, 44 gêneros e 31 famílias, com maior riqueza de famílias (Myrtaceae, Anacardiaceae, Aquifoliaceae, Euphorbiaceae, Primulaceae e Salicaceae) e gêneros (Myrcia, Ilex, Myrceugenia e Myrsine) semelhantes ao do componente regenerante. O padrão de famílias e gêneros se assemelha ao encontrado em outros estudos em FOM da região sul do Brasil (e.g. NASCIMENTO; LONGHI; BRENA, 2001; RONDON NETO; WATZLAWICK; CALDEIRA, 2001; PAISE; VIEIRA, 2005; SILVA et al., 2012; HIGUCHI et al., 2013; MARCON et al., 2014; NEGRINI et al., 2014; SANTOS et al., 2015), tanto para os regenerantes quanto para os adultos. Por outro lado, estudos realizados na região sudeste do Brasil em áreas de FOM (e.g. SOUZA et al., 2012; RIBEIRO et al., 2013; POLISEL et al., 2014) demonstraram diferenças, como, por exemplo, na elevada representatividade de Rubiaceae no sub-bosque. Estas variações regionais sugerem que a composição florística do componente regenerativo em FOM, assim como o componente arbóreo adulto, seja parcialmente determinada pelo conjunto regional de espécies, condicionada por fatores climáticos (e.g. temperatura) e históricos (e.g. rotas de migração) (HIGUCHI et al., 2012b; OLIVEIRA FILHO et al., 2015). Este aspecto deve ser considerado em programas de restauração ecológica, principalmente no que se refere à seleção de espécies.

Apesar da semelhança quanto à representatividade de famílias e gêneros, os componentes adulto e regenerante difeririam em relação à composição florístico-estrutural, como indicado pela PERMANOVA (p = 0,001) e AEI. As espécies indicadoras do componente adulto (Tabela 1) foram aquelas abundantes no dossel, porém, com baixa capacidade de se estabelecerem no sub-bosque da floresta, possivelmente por apresentarem limitações ecológicas para a germinação e desenvolvimento e/ou baixa produção de propágulos. Já as indicadoras do componente regenerante foram os táxons que, apesar de estarem bem representados no sub-bosque, estiveram ausentes ou apresentaram poucos indivíduos no dossel da floresta por diferentes motivos, podendo ser: i) apresentam alguma limitação ecológica para o desenvolvimento, devido a fatores ambientais ou bióticos (herbivoria, competição, etc.); ii) estão em fase inicial de colonização na área estudada ou são tolerantes às perturbações existentes na área, como, por exemplo, o pastoreio (SAMPAIO; GUARINO, 2007), sendo que poderão alcançar o dossel com o tempo; ou iii) são espécies de pequeno porte, que raramente alcançam um DAP maior do que 5 cm.

A elevada heterogeneidade florístico-estrutural entre adultos e regenerantes foi o mesmo padrão observado por Leyser et al. (2012) em uma floresta subtropical na região do Alto-Uruguai, sendo que as diferentes exigências das espécies quanto à disponibilidade de luz foram destacadas pelos autores como um importante fator. Souza et al. (2012), também em área de Floresta Ombrófila Mista, observaram uma similaridade entre os componentes de apenas 0,28 pelo índice de Jaccard, o que sugere que o particionamento florístico ao longo do perfil vertical da floresta seja comum.

Destacam-se, também, aquelas espécies com elevada representatividade em ambos os componentes, demonstrando uma boa capacidade de estabelecimento e de manutenção nas condições atuais da floresta, que são candidatas para serem utilizadas em plantios de adensamento e enriquecimento no sub-bosque, como, por exemplo, Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg (64 indivíduos regenerantes e 23 adultos), Calyptranthes concinna DC. (33 regenerantes e 49 adultos), Myrcia palustris DC. (30 regenerantes e 42 adultos), Myrsine lorentziana (Mez) Arechav. (74 regenerantes e 47 adultos) e Casearia decandra Jacq. (26 regenerantes e 38 adultos).

Em relação à distribuição espacial das espécies com mais do que cinco indivíduos (Tabela 1), nota-se que a maioria dos regenerantes (75,86%, 22 espécies) apresentou distribuição agregada, com o restante (24,14%, sete espécies) com um padrão de distribuição aleatória. A predominância do padrão de distribuição espacial agregado também foi observada por Kanieski et al. (2012) para o componente regenerativo em uma área de FOM no Rio Grande do Sul. Para o componente adulto, observa-se que os padrões de distribuição agregada e aleatória ocorreram em mesma proporção, com 17 espécies cada. Em um fragmento de Floreta Ombrófila Mista em Lages, Negrini et al. (2012) também observaram uma expressiva participação de espécies com distribuição aleatória no componente adulto. Do componente regenerativo para o adulto, apenas sete espécies apresentaram mudanças no padrão de distribuição espacial, sendo que cinco (Araucaria angustifolia, Ocotea pulchella Mart., Myrcia laruotteana Cambess., Prunus myrtifolia (L.) Urb. e Drimys brasiliensis Miers) passaram de agregado na regeneração para aleatório no adulto, e duas (Calyptranthes concinna DC. e Matayba elaeagnoides Radlk.) passaram de aleatório para agregado no adulto.

A forma como as árvores ocupam o espaço horizontal em uma floresta, definindo, assim, o padrão de distribuição espacial das espécies, representa o resultado de vários processos ecológicos que atuam ao longo do tempo. Durante o ciclo de vida de uma planta, a dispersão de propágulos é considerada como o primeiro evento espacialmente estruturado, podendo apresentar uma variação em função das diferentes síndromes existentes (zoocoria, anemocoria e autocoria) (NATHAN; MUELLER-LANDAU, 2000). Após a dispersão, da germinação até o estágio adulto, os indivíduos arbóreos ficam sujeitos a filtros ecológicos de natureza biótica (e.g., competição, herbivoria e predação) e abiótica (condições ambientais e eventos estocásticos) (JANZEN, 1970; WHITMORE, 1989; SCHNITZER; DALLING; CARSON, 2000; GANDOLFI; JOLY; RODRIGUES, 2007; HIGUCHI et al., 2015), que ocorrem com diferentes padrões de estruturação espacial. Neste sentido, o padrão de distribuição agregado pode ser o resultado de uma dispersão espacialmente limitada a partir de árvores-matrizes e/ou das exigências ecológicas por condições ambientais específicas que ocorrem na forma de manchas (e.g. clareiras, umidade do solo, tipo de solo). Por outro lado, uma distribuição aleatória pode ser o resultado de uma dispersão mais irregular e/ou interações ecológicas (e.g. competição inter e intraespecífica, predação e herbivoria). Ressalta-se que, enquanto que a influência de filtros ecológicos é mais evidente em estágios ontogenéticos mais maduros (JABOT; ETIENNE; CHAVE, 2008; HIGUCHI et al., 2015), espera-se que a influência da dispersão de propágulos seja mais perceptível na regeneração natural, que representa as primeiras fases de vida das plantas (HIGUCHI et al., 2015). Desta forma, como a maior proporção das espécies regenerantes apresenta uma distribuição espacial agregada, infere-se que, na área estudada, a maioria das espécies que ocorrem neste componente apresente uma dispersão de propágulos espacialmente limitada. Por outro lado, seguindo o mesmo raciocínio, os padrões espaciais observados para o componente adulto seriam o resultado de exigências ecológicas a condições ambientais específicas, resultando em padrão agregado, e de interações inter e intraespecíficas (e.g., competição, herbivoria), definindo um padrão aleatório. Neste sentido, as cinco espécies que passaram de uma distribuição agregada para aleatória, do componente regenerativo para o adulto, podem ser considerados exemplos da ação de eventos biológicos promotores da mortalidade dependente de densidade (e.g., competição; herbivoria), provocando, assim, a mudança no padrão espacial (JANZEN, 1970; GAVIN; PEART, 1997).

Além de uma distribuição espacial, predominantemente, agregada, as espécies que compõem a comunidade regenerante não apresentaram nenhum padrão de coexistência ou segregação entre si (C-score observado = 20,12; p = 0,86), ou seja, a organização da comunidade não diferiu de uma comunidade organizada de forma aleatória, gerada por meio de um modelo nulo (C-score modelo nulo = 20,16). Por outro lado, o componente adulto, além de apresentar um maior percentual de espécies com distribuição espacial aleatória, apresentou um padrão de segregação das espécies (C-score = 21,03; p = 0,05), ou seja, de baixa coexistência das espécies nas parcelas, diferindo do observado para uma comunidade gerada por modelo nulo (C-score modelo nulo = 20,16). Da mesma forma que os padrões espaciais, os padrões de coexistência ou segregação das espécies também resultam de vários fatores ecológicos que atuam durante a construção das comunidades biológicas, como, por exemplo, eventos estocásticos, interações bióticas, dispersão e condições ambientais (CARUSO; POWELL; RILLIG, 2012; GÖTZENBERGER et al., 2012; CAPITÁN; CUENDA; ALONSO, 2015). Desta forma, a partir dos resultados encontrados, é possível inferir que o processo de construção da comunidade regenerante avaliada foi caracterizado por uma dispersão de propágulos espacialmente limitada, gerando uma comunidade com espécies distribuídas, predominantemente, de forma agregada, porém, sem um padrão evidente de organização de coexistência. Com o tempo, esta comunidade regenerante, ao passar pela ação de condicionantes ecológicos (e.g., competição, filtros ambientais), irá resultar em um componente adulto no qual a maior proporção de espécies apresenta uma distribuição aleatória, com tendência de não coexistirem nas mesmas parcelas.

CONCLUSÕES

As hipóteses testadas foram confirmadas, demonstrando que os componentes adulto e regenerante em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista, em avançado estágio sucessional, apresentaram distinção no que se refere à composição florístico-estrutural (matrizes de abundância de espécies), riqueza, padrões de distribuição espacial e de coexistência das espécies. Destaca-se que ambos os componentes foram avaliados ao longo do perfil vertical das mesmas parcelas, estando, portanto, sujeitas às mesmas condições ambientais. Além disso, não foi observada a influência significativa da setorização de borda e interior sobre a organização do componente regenerativo. Dessa forma, o presente estudo demonstrou a importância de se contemplar classes de tamanhos inferiores em estudos com espécies arbóreas em florestas naturais, pois, desta forma, é possível uma visão mais completa sobre como ocorre a construção de comunidades de árvores.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq, pela bolsa de Iniciação Científica concedida ao primeiro autor e pelas bolsas de produtividade concedidas ao segundo e terceiro autores.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Apr-Jun 2018

Histórico

• Recebido
  13 Nov 2015
• Aceito
  11 Maio 2017