Análise multivariada da vegetação como ferramenta para avaliar a reabilitação de dunas litorâneas mineradas em Mataraca, Paraíba, Brasil

Multivariate analysis of the vegetation as a tool to assess the reclamation of coastal sand dunes after mining in Mataraca, Paraíba, Brazil

Resumos

A mineração das dunas litorâneas em Mataraca, Paraíba, Brasil, para obtenção de minérios titaníferos, demanda a retirada da vegetação original e resulta na posterior formação de grandes massas de areias quartzosas estéreis. Estas dunas ficam sujeitas à forte ação dos ventos, podendo se deslocar e ocasionar impactos ambientais de alta magnitude. A mineradora Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S.A. desenvolve, desde 1987, um Programa de Reabilitação Ambiental, com o objetivo de fixar essas dunas e reabilitar o ecossistema. Neste estudo objetivou-se identificar o nível de influência dos fatores irrigação, tempo de recuperação, cobertura com bagaço de cana e adição de solo de mata (proveniente do decapeamento pré-exploratório) na revegetação dessas áreas. A vegetação foi levantada pelo método de pontos em 1.094 amostras, sistematicamente distribuídas em 13 estratos, que foram definidos pelas diferentes combinações dos fatores citados. Foram amostrados 3.153 indivíduos, pertencentes a 24 famílias e 84 espécies, que a partir de seus valores de cobertura foram submetidas, com os quatro fatores, a uma análise de correspondência canônica. Observou-se a idade como o fator que mais influiu nas relações de abundância, seguido do uso de solo de mata, enquanto a irrigação e a adição de bagaço de cana quase não influenciaram o desenvolvimento da vegetação.

Recuperação de áreas degradadas; recuperação de dunas mineradas e dunas litorâneas


The mining of coastal sand dunes in Mataraca, Paraíba, Brazil, to extract titanium-derived minerals requires the removal of the original vegetation and produces huge tailing dunes formed essentially of sterile quartzic sand. These dunes are blown by strong winds throughout the year and may be moved away from the coastline causing serious environmental impacts. Since 1987, the mining company Millennium Inorganic Chemicals from Brazil carries out an Environmental Rehabilitation Program aimed to fix these dunes and reclaim the ecosystem. The objective of this study was to assess the influence of the following factors on vegetation recovery: irrigation, rehabilitation age, soil coating with sugar cane bagasse, and soil coating with forest topsoil (obtained from pre-mining removal). The vegetation was surveyed using the point sampling method with 1,094 sample points distributed systematically in 13 strata defined by different combinations of factors. A total of 3153 individual plants belonging to 24 families and 84 species were recorded and their cover values in each stratum were used in a canonical correspondence analysis. Rehabilitation age was the factor most strongly correlated with the species' abundance distribution, followed by addition of forest topsoil, while irrigation and sugar bagasse had no significant influence on vegetation progress.

Reclamation of degraded lands; rehabilitation of mined coastal sand dunes


Análise multivariada da vegetação como ferramenta para avaliar a reabilitação de dunas litorâneas mineradas em Mataraca, Paraíba, Brasil

English title: multivariate analysis of the vegetation as a tool to assess the reclamation of coastal sand dunes after mining in Mataraca, Paraíba, Brazil

Luciane Orlandini CunhaI; Marco Aurélio Leite FontesII; Antônio Donizette de OliveiraII; Ary Teixeira de Oliveira-FilhoII

IMillennium Inorganic Chemicals do Brasil S.A., Rodovia PB 065, km 25, 58292-000 Mataraca-PB, <orlandini@secrel.com.br>

IIDepartamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Lavras – UFLA, Caixa Postal 37, 37200-000 Lavras-MG

RESUMO

A mineração das dunas litorâneas em Mataraca, Paraíba, Brasil, para obtenção de minérios titaníferos, demanda a retirada da vegetação original e resulta na posterior formação de grandes massas de areias quartzosas estéreis. Estas dunas ficam sujeitas à forte ação dos ventos, podendo se deslocar e ocasionar impactos ambientais de alta magnitude. A mineradora Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S.A. desenvolve, desde 1987, um Programa de Reabilitação Ambiental, com o objetivo de fixar essas dunas e reabilitar o ecossistema. Neste estudo objetivou-se identificar o nível de influência dos fatores irrigação, tempo de recuperação, cobertura com bagaço de cana e adição de solo de mata (proveniente do decapeamento pré-exploratório) na revegetação dessas áreas. A vegetação foi levantada pelo método de pontos em 1.094 amostras, sistematicamente distribuídas em 13 estratos, que foram definidos pelas diferentes combinações dos fatores citados. Foram amostrados 3.153 indivíduos, pertencentes a 24 famílias e 84 espécies, que a partir de seus valores de cobertura foram submetidas, com os quatro fatores, a uma análise de correspondência canônica. Observou-se a idade como o fator que mais influiu nas relações de abundância, seguido do uso de solo de mata, enquanto a irrigação e a adição de bagaço de cana quase não influenciaram o desenvolvimento da vegetação.

Palavras-chave: Recuperação de áreas degradadas, recuperação de dunas mineradas e dunas litorâneas.

ABSTRACT

The mining of coastal sand dunes in Mataraca, Paraíba, Brazil, to extract titanium-derived minerals requires the removal of the original vegetation and produces huge tailing dunes formed essentially of sterile quartzic sand. These dunes are blown by strong winds throughout the year and may be moved away from the coastline causing serious environmental impacts. Since 1987, the mining company Millennium Inorganic Chemicals from Brazil carries out an Environmental Rehabilitation Program aimed to fix these dunes and reclaim the ecosystem. The objective of this study was to assess the influence of the following factors on vegetation recovery: irrigation, rehabilitation age, soil coating with sugar cane bagasse, and soil coating with forest topsoil (obtained from pre-mining removal). The vegetation was surveyed using the point sampling method with 1,094 sample points distributed systematically in 13 strata defined by different combinations of factors. A total of 3153 individual plants belonging to 24 families and 84 species were recorded and their cover values in each stratum were used in a canonical correspondence analysis. Rehabilitation age was the factor most strongly correlated with the species' abundance distribution, followed by addition of forest topsoil, while irrigation and sugar bagasse had no significant influence on vegetation progress.

Key words: Reclamation of degraded lands, rehabilitation of mined coastal sand dunes

1. INTRODUÇÃO

A mineração constitui um dos principais fatores antrópicos de degradação ambiental (Fonseca, 1989), devido às grandes modificações físicas e bióticas que provoca. Estes efeitos exibem maior intensidade na mineração a céu aberto, onde a paisagem é fortemente modificada, o solo é erodido e lixiviado e as águas poluídas (Silva, 1993). Por outro lado, a mineração chega a representar 60% do produto interno bruto nacional, se somada às indústrias de transformação mineral e aos bens de capital e consumo derivados da atividade (Ibram, 1992).

A recuperação de áreas degradadas pode ser definida como um processo de reversão de tais áreas em terras produtivas e auto-sustentáveis, de acordo com uma proposta preestabelecida de uso do solo (IBAMA, 1990), podendo chegar ao nível de uma recuperação de processos biológicos – sendo assim chamada "reabilitação" –, ou mesmo aproximar-se muito da estrutura ecológica original – "restauração".

As atividades de recuperação pós-mineração evoluíram consideravelmente, e várias técnicas encontram-se perfeitamente adaptadas às condições do País (Griffith, 1992). Uma das técnicas mais utilizadas é a revegetação com espécies de rápido crescimento (Vasconcelos et al., 1997), onde a sucessão ecológica é incentivada na busca de uma comunidade mais estável (Lima, 1986) e uma paisagem esteticamente harmoniosa e ecologicamente auto-sustentável (Griffith et al., 1994).

Os substratos de áreas degradadas pela mineração comumente apresentam características de retenção de água, fertilidade e atividade biológica inadequados ao crescimento vegetal (Barth, 1989; Ibama, 1990). Assim, o sucesso da recuperação pode depender da vegetação, através da acumulação de biomassa e da ciclagem dos nutrientes contidos nesta (Silva, 1994), atuando como um componente ativo na formação do solo e exercendo efeitos químicos, físicos e biológicos que contribuem para o aumento dos níveis de nutrientes (Rosado et al., 1996).

Em regiões litorâneas, o estabelecimento vegetal enfrenta problemas devido à ocorrência de solos extremamente arenosos, com alta salinidade, baixo teor de matéria orgânica, altas taxas de infiltração e conseqüente baixa retenção de umidade, com superaquecimento das camadas superficiais expostas à insolação (Joly, 1970; Kuhlmann, 1977). As espécies selecionadas para recolonização dessas áreas devem possuir boa tolerância à seca, sistema radicular profundo e vigoroso e capacidade de sobrevivência sob condições de baixa fertilidade e propiciar boa cobertura do solo (Barth, 1989). Entre as práticas que podem promover condições mais favoráveis ao estabelecimento da vegetação, a adição de solo da camada superficial, proveniente do decapeamento pré-exploratório da área, é amplamente recomendada (Unwin & Cook, 1986; Barth, 1989; Ibama, 1990). Além do valor representado pelo banco de sementes, pela matéria orgânica e pelos nutrientes, contém microorganismos simbióticos e degradadores de material orgânico extremamente importantes (Barth, 1989).

Outras práticas importantes são a incorporação de matéria orgânica, a fertilização e a irrigação. A primeira pode ser feita com uso de esterco animal, resíduos de plantas, bagaço de cana, casca de arroz ou outras fontes. A presença destes materiais pode facilitar processos microbianos como a humificação, agregação do solo e ciclagem de nitrogênio, essenciais ao estabelecimento da vegetação nos estéreis (substâncias naturais não-aproveitáveis economicamente) e rejeitos de mineração (Seaker & Sopper, 1988). Barroso (1994), analisando os efeitos da adição de diferentes tipos de cobertura em dunas, na mesma área deste estudo, verificou que todos foram eficientes na melhoria das características físicas e químicas do rejeito, sendo o bagaço de cana associado ao solo da camada superficial a condição mais efetiva na melhoria da fertilidade e disponibilidade de água das dunas de rejeito. A fertilização é importante devido à pobreza da maioria dos substratos a serem recuperados (Silva, 1993), pois ela acelera o estabelecimento vegetal para controle da erosão e melhoria das condições extremas dos substratos, sendo seu nível adequado dependente das espécies utilizadas e das características do sítio (Fox, 1984). A irrigação também é utilizada para abreviar o processo.

Em Mataraca, litoral da Paraíba, Brasil, a Millenniun Inorganic Chemicals (MIC) extrai das dunas litorânea os minerais titaníferos ilmenita, rutilo e zirconita, matérias-primas na indústria de pigmento, eletrodos de solda e cerâmicas, respectivamente. Os estudos que visam a recuperação e estabilização das dunas de rejeito desta atividade foram iniciados em 1987, com o suporte técnico da Universidade Federal de Lavras. Desde então, tem sido constatado o avanço do processo da sucessão ecológica, com conseqüentes complexação estrutural da vegetação e aumento da diversidade vegetal (Carvalho & Oliveira-Filho, 1993; Oliveira-Filho & Carvalho, 1993; Miranda, 1994; Santos, 1996).

Relatos de experiências de revegetação de áreas degradadas por mineração em locais sob condições adversas, como é o caso de dunas litorâneas, são encontrados na Austrália (Scanlon & Martnick, 1986; Unwin & Cook, 1986) e nos Estados Unidos (Farmer Junior, Cunningham & Barnhill, 1982; Maun & Krajnyk, 1989). No Brasil, no que se refere à recuperação de dunas de rejeito resultantes da atividade mineradora, este trabalho é pioneiro.

O objetivo deste estudo foi verificar se as técnicas utilizadas na reabilitação das dunas de rejeito em Mataraca, Paraíba, estão resultando em respostas diferenciadas no restabelecimento da vegetação e, caso estejam, quais são os fatores responsáveis por estas respostas.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Área do Estudo

As dunas estudadas pertencem à MIC e localizam-se no município de Mataraca, Paraíba. Geologicamente, aí predomina o Grupo Barreiras, composto principalmente de rochas sedimentares argilo-arenosas do Terciário (Mabesoone & Castro, 1975), revestidas por sedimentos arenosos trazidos pelo vento costeiro e, ou, originários de intemperização e redeposição (Bittencourt, 1975). Insere-se na Unidade Geomorfológica de Tabuleiros Costeiros, recebendo a denominação de Faixa Litorânea (BRASIL, 1981), sendo o relevo caracterizado pelas dunas de 50 a 80 m de altura.

O clima é do tipo Am, segundo a classificação de Köppen, caracterizando-se como tropical e chuvoso, com uma curta estação seca. A temperatura média anual é de 25,5 oC (23,7 oC em julho e 26,8 oC em fevereiro). A pluviosidade média anual é de 1.725 mm, 86,2% do total concentrado entre fevereiro e agosto, sendo dezembro o mês mais seco (32 mm) e ocorrendo dois picos de chuva em maio (289 mm) e em julho (255 mm).

As vegetações predominantes são a restinga, sobre as dunas de areia costeiras, que apresenta uma fisionomia variável dos campos praianos às florestas; e o tabuleiro, em planícies arenosas próximas à costa, sendo uma disjunção dos cerrados da região central do Brasil (Oliveira-Filho, 1993).

A área recebeu, após a mineração, a adição de solo de mata proveniente do decapeamento pré-exploratório e de matéria orgânica na forma de bagaço de cana, quebra-ventos físicos e biológicos, plantios de espécies vegetais, irrigação e tratos culturais. As áreas sob recuperação têm idades variadas, encontrando-se a vegetação em estádios sucessionais diversos, predominando o herbáceo no momento do levantamento.

2.2. Levantamento da Vegetação

As áreas em recuperação foram estratificadas segundo a combinação dos parâmetros: tempo da duna em recuperação (8, 6, 4 e 2 anos, tendo como referência o ano de 1996), tipo de substrato usado (ausência de qualquer cobertura, apenas bagaço de cana, apenas solo de mata e bagaço de cana com solo de mata, observando-se que o bagaço de cana recebeu como adubação nitrogenada 50 kg de uréia por hectare coberto) e presença ou ausência de irrigação. As 13 combinações podem ser vistas no Quadro 1.

A vegetação foi levantada nos estratos entre maio e junho de 1996, durante o período chuvoso. Utilizou-se o método de pontos (Cockaine, 1926, adaptado por Mantovani, 1987), sendo este sem uso de parcelas e baseado na amostragem das plantas que toquem uma vareta vertical alocada no terreno e utilizado principalmente na descrição de vegetações herbáceas. Apresenta como vantagens a rapidez, a precisão e a pouca perturbação ocasionada à vegetação (Levy & Madden, 1933; Goodall, 1952). Deste modo, foram utilizados uma vareta de aço inoxidável com diâmetro de 3 mm e 1 m de comprimento, com precisão de 5 cm, nível de bolha, para evitar inclinações, e uma proteção de papelão para prevenir a interferência do vento durante as leituras.

Foram consideradas como bordadura e excluídas do levantamento as áreas de encontro dos estratos entre si, e destes com outras formas de ocupação do solo, como estradas ou quebra-ventos, reduzindo-se a área total de 32,4 para 11,8 ha. Considerando-se uma área de influência de 9 m2 para cada ponto amostral, determinou-se uma amostragem equivalente a 1.094 pontos, distribuídos nos estratos proporcionalmente às suas áreas e alocados sistematicamente.

O levantamento em cada ponto constou da anotação de seu número, da ocorrência ou não de cobertura, do número e da altura do toque e da espécie tocada. As espécies foram identificadas mediante coletada, herborização e consulta a especialistas e por comparação nos Herbários ESAL (da Universidade Federal de Lavras), UEC (da Universidade Estadual de Campinas) e SP (do Instituto de Botânica de São Paulo).

2.3. Análise dos Dados

Para cada espécie e em cada estrato foi calculado seu índice de cobertura, a partir de seus valores de freqüência e vigor absolutos. A freqüência ou cobertura absoluta (FA) refere-se à porcentagem de unidades amostrais com ocorrência de uma determinada espécie (como no método de pontos o toque da agulha indica a cobertura do ponto por um ou mais indivíduos de uma ou mais espécies, este parâmetro pode expressar tanto a freqüência como a cobertura). É expressa pela fórmula de Goodall (1952): FAi = (NPi/NTP) x 100; em que FAi = freqüência absoluta da espécie i (%); NPi = nº de pontos com a espécie i; e NTP = nº total de pontos amostrados. O vigor absoluto (VA) é dado pelo número de toques registrados por uma espécie em relação ao total de pontos amostrados, conseqüentemente reflete a estratificação ou a cobertura vertical de uma espécie e depende da sua forma de vida e desenvolvimento. Pode ser usado na indicação da dominância ou notabilidade das espécies, seja por sua altura, cobertura ou densidade (Matteucci & Colma, 1982). Quando reflete o êxito da espécie na comunidade, corresponde a relative frequence of each species in the cover, de Levy & Madden (1933), sendo expressa por: VAi = (NTi/NTP) x 100; em que VAi = vigor absoluto da espécie i (%); NTi = nº de toques na espécie i; e NTP = nº total de pontos amostrados. Por fim, o índice de cobertura (IC) resulta da soma da freqüência absoluta com o vigor absoluto da espécie.

A partir desses dados, procedeu-se à análise de gradientes, com o objetivo de correlacionar a distribuição das abundâncias das espécies com as variáveis ambientais, por meio da análise de correspondência canônica ou CCA - canonical correspondence analysis (Ter Braak, 1986, 1987, 1988). Este método de ordenação utiliza regressões múltiplas e permite a ordenação conjunta de espécies e fatores ambientais em um mesmo diagrama.

Para análise das variações em vegetação existe uma grande diversidade de técnicas de análise de dados multivariados (Causton, 1988; Gauch, 1982; Kent & Coker, 1992). Tais técnicas geralmente produzem ordenações onde as amostras são agrupadas de acordo com suas semelhanças em composição de espécies e as espécies são agrupadas por suas semelhanças na distribuição nas parcelas. A influência de fatores ambientais nos padrões encontrados é constatada posteriormente, confrontando os resultados com as variações ambientais levantadas nas amostras.

A CCA correlaciona simultaneamente duas matrizes, uma matriz de abundância de espécies por amostra e uma matriz correspondente de variáveis ambientais, por isto é chamada de análise de gradientes mista. Assim, produz uma ordenação simultânea de espécies, amostras e variáveis ambientais, ou seja, realiza uma análise direta dos gradientes na vegetação. Normalmente a matriz de espécies é formada ao excluir as espécies raras, pois, segundo Causton (1998), os indivíduos menos abundantes contribuem muito pouco ou nada para a ordenação e só aumentam o volume de cálculos. Já a matriz de variáveis ambientais inclui, inicialmente, todas as variáveis coletadas, e após uma CCA preliminar são eliminadas aquelas que produzem baixas correlações com os eixos de ordenação e também as redundantes entre si. A análise produz, graficamente, uma ordenação onde a distribuição de espécies e as amostras são representadas por pontos. As variáveis ambientais contínuas aparecem como setas e as nominais, como centróides, indicando a direção de seu aumento no espaço de ordenação e com distância da origem proporcional à sua importância na explicação da variância projetada em cada eixo.

Entre as diversas técnicas de análises multivariadas da vegetação, a CAA é atualmente a mais indicada quando o objetivo é obter uma relação mais estreita das variáveis ambientais com a abundância de espécies (Kent & Coker, 1992; Digby & Kempton, 1996). Entre as vantagens da CCA, a maior delas é a possibilidade de aplicação do teste de Monte Carlo (Hope, 1968), que consiste em permutar aleatoriamente as linhas da matriz de variáveis ambientais, com o intuito de testar a significância da correlação entre as duas matrizes, identificando a probabilidade de acerto da relação encontrada entre as matrizes originais.

Neste estudo, utilizou-se o programa Canoco versão 3.12 (Ter Braak, 1988), produzindo-se uma matriz de abundância das espécies com IC > 5% para cada estrato, perfazendo um total de 17 espécies, e uma matriz das variáveis ambientais utilizadas na estratificação da vegetação. Para facilitar a visualização, o gráfico de ordenação foi dividido em um diagrama de ordenação de espécies por ambiente e outro de parcelas por ambiente.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram amostrados 3.153 indivíduos, distribuídos em 24 famílias e 84 espécies (Quadro 2, com seus respectivos índices de cobertura), o que indica um aumento da diversidade vegetal com o tempo, pois em estudos anteriores, no mesmo local e período de chuvas, foi constatada a presença de 70 (Carvalho & Oliveira-Filho, 1993) ou 72 espécies (Santos, 1996). As famílias mais importantes foram Leguminosae (com 21 espécies), Poaceae (16), Euphorbiaceae e Rubiaceae (7 cada), Convolvulaceae (5) e Asteraceae (4), sendo as duas primeiras de extrema importância, pela capacidade de associação com microrganismos.

As leguminosas compõem um meio eficiente de acumulação de nitrogênio em áreas degradadas (Skeffington & Bradshaw, 1980), associando-se a bactérias especializadas, sendo tal nutriente considerado por Marrs et al. (1980) o mais limitante para o sucesso da recuperação. Já as poáceas (ou gramíneas), também com possibilidades de associações com bactérias e fungos micorrízicos, possuem rápido crescimento, com emissão de perfilhos, resultando em boa cobertura do solo, embora também possam prejudicar o estabelecimento de outras plantas (Miranda, 1994). No entanto, segundo Brierley (1955), elas são responsáveis pelo teor de matéria orgânica no solo, beneficiando espécies arbustivas e arbóreas que se estabelecem na seqüência. Assim, gramíneas são utilizadas como estádio inicial na contenção de dunas nos Estados Unidos e na Austrália, com inserção posterior de leguminosas e, em uma fase final, arbustos e árvores (Fox, 1984). Em aluviões diamantíferos minerados no Alto Jequitinhonha, Melo (1984) utilizou gramíneas e leguminosas (nativas e exóticas) e obteve resultados satisfatórios na melhoria das condições físico-químicas dos solos degradados.

Algumas espécies encontradas no levantamento são plantadas: Anacardium occidentale, Tabebuia roseo-alba, Cecropia peltata, Bowdichia virgilioides, Cassia sp., Clitoria fairchildiana, Ormosia sp., Mimosa caesalpiniaefolia, Mimosa sp.1, Eugenia insipida, Pennisetum purpureum, Sporobolus virginicus, Guettarda platypoda e Tocoyena selloana; outras apenas introduzidas experimentalmente em pequenas áreas nos estratos 1 e 6, apresentando ocorrência espontânea nas demais áreas: Ipomoea pes-caprae, Canavalia brasiliensis, Cynodon dactylon, Brachiaria humidicola e Paspalum maritimum. Todas as demais ocorrem naturalmente nas dunas em recuperação. Destas, 13 correspondem a espécies inventariadas por Oliveira-Filho (1993) e 27 por Oliveira-Filho & Carvalho (1993) neste mesmo local, antes da mineração, correspondendo a espécies autóctones com sucesso na colonização. Do mesmo modo, dez espécies são coincidentes com o inventário feito por Andrade Lima (1960) nas restingas de Pernambuco. Dentre as alóctones, Mimosa caesalpiniaefolia, do semi-árido nordestino, destaca-se pelos altos valores de IC, sendo importante devido à deciduidade de suas folhas, que, segundo Costa et al. (1997), chegam a contribuir com 6.900 kg/ha/ano da serrapilheira, constituindo-se na principal via de entrada de nutrientes no solo.

Os resultados da CCA encontram-se no Quadro 3 e na Figura 1. Os autovalores (eigenvalues) para os quatro primeiros eixos de ordenação foram 0,348, 0,069, 0,046 e 0,038. Sendo baixos, indicam gradientes curtos (Ter Braak, 1995), ou seja, com pouca substituição de espécies e mais variações nas abundâncias relativas. As porcentagens de variância acumuladas pelos eixos para os dados de espécies também foram baixas: 32,4, 38,8, 43,1 e 46,7%, o que significa que a ordenação deixou uma considerável variância remanescente (ruído) sem explicação. Todavia, Ter Braak (1988) ressalta que valores assim são normais em dados vegetacionais, não prejudicando a significância das relações espécie-ambiente. Desta forma, verifica-se que a CCA produziu valores altos tanto para as correlações espécie-ambiente (0,913, 0,801, 0,779 e 0,681) como para as respectivas porcentagens cumulativas de variância (69,4, 83,2, 92,3 e 100%). Além disto, o teste de permutação de Monte Carlo indicou uma correlação significativa entre a presença das espécies nas áreas e as variáveis ambientais utilizadas (F = 3,83, P < 0,01, primeiro eixo de ordenação; F = 1,75, P < 0,01, teste global). O primeiro eixo de ordenação, responsável pela maior parte da variância encontrada, correlacionou-se principalmente com a variável "idade" (-0,979), tendo as demais variáveis apresentado menores correlações: "não-irrigado" (0,500), "irrigado" (-0,500), "bagaço" (0,255) e "solo" (0,303). No segundo eixo canônico, o "solo" foi o fator mais importante (-0,948), e as demais variáveis apresentaram baixíssimas correlações.

O diagrama dos estratos (Figura 1a) mostra no primeiro eixo a separação das áreas mais antigas (E1 a E8), à esquerda, e das áreas mais novas (E9 a E13), à direita. As áreas irrigadas mesclaram-se às não-irrigadas e a presença de solo de mata ou de bagaço de cana não resultou em uma diferenciação de posicionamento entre estratos. A correlação do "solo" com o segundo eixo é verificada pela tendência de agrupamento dos estratos que possuem este componente na parte inferior central do diagrama. A força das demais variáveis não foi traduzida por qualquer padrão comportamental no segundo eixo.

A irrigação favoreceu o maior número de espécies e famílias (Quadro 2), porém não parece ter influenciado a cobertura, conforme a CCA (Figura 1), não ocorrendo diferenças significativas nem nas menores idades, quando normalmente espera-se a maior influência no estabelecimento das espécies. Observa-se que a prática da irrigação tem criado uma artificialidade no ambiente das dunas, ocorrendo espécies características das várzeas da região: Cecropia peltata e Calophyllum brasiliensis constatadas por Carvalho & Oliveira-Filho (1993), Inga barbata por Santos (1996) e Paspalum sp. neste estudo.

A adição de substratos orgânicos, como o bagaço de cana, é relatada como efetiva na retenção de umidade (Barbosa, 1978; Vitorino, 1986; Barroso, 1994) e potencializada em associação com solo de mata, favorecendo o desenvolvimento da vegetação (Barroso, 1994). No entanto, tal efeito não foi verificado neste trabalho, observando-se que a adição de bagaço em áreas irrigadas gerou um "acomodamento" dos sistemas radiculares, ficando aí concentrados e fenecendo após a supressão da irrigação.

Constatou-se que a adição de solo de mata favoreceu o desenvolvimento da vegetação. Esta prática é uma das mais recomendadas para a reabilitação de solos degradados (Bradshaw & Chadwick, 1980; Scanlon & Martnick, 1986; Unwin & Cook, 1986; Barth, 1989; Ibama, 1990; Gitt & Dollhopf, 1991; Gonçalves et al., 1991; Ibram, 1992), pois influi nas características físicas, químicas e biológicas dos substratos, promovendo o aumento do poder de retenção de umidade e a melhoria da textura e servindo como banco de sementes e fonte de microrganismos (Schuman & Powel, 1981). Miranda (1994) já tinha constatado, nesta área, que a prática incrementava o banco de sementes, com evolução da matéria seca e número de plantas a partir da deposição sobre as dunas.

Na distribuição das espécies (Figura 1b) verifica-se a maior correlação, embora baixa, com o primeiro eixo de ordenação, ou seja, com a "idade". As espécies preferenciais de áreas mais novas foram: Cenchrus echinatus, Digitaria horizontalis, Borreria verticillata; e, em menor grau, Passiflora foetida. Preferências por áreas mais antigas não foram detectadas, assim como não foram observadas correlações claras com os demais fatores. A CCA fortaleceu a sugestão de Miranda (1994), para o qual Cenchrus echinatus e Digitaria horizontalis comporiam os primeiros estádios sucessionais, sendo sucedidas por outras espécies como Rhynchelytrum repens, cujo índice de cobertura é sensivelmente elevado em áreas com mais de um ano de recuperação. Após esta fase inicial, há um aumento considerável no número de espécies colonizadoras, não sendo possível notar, no presente estudo, espécies preferenciais.

4. CONCLUSÕES

As dunas de rejeito encontram-se em processo de enriquecimento de espécies, onde se destacam as famílias Leguminosae, eficiente fixadora de nitrogênio (elemento limitante em áreas degradadas), e Poaceae, família com alta possibilidade de associações com bactérias e fungos micorrízicos e importante no aporte de matéria orgânica e melhoria físico-química no solo. A recolonização exibe sucessos de espécies autóctones e alóctones à área estudada. Dentre as últimas, destaca-se em cobertura a leguminosa Mimosa caesalpiniaefolia, do semi-árido nordestino, cuja deciduidade representa importante via de incorporação de nutrientes no solo. Os primeiros estádios sucessionais apontam espécies preferenciais, como Cenchrus echinatus e Digitaria horizontalis, sucedidas por outras como Rhynchelytrum repens, cuja cobertura se eleva nas áreas com mais de um ano em recuperação. Em seguida, há um aumento considerável de espécies colonizadoras, não sendo ainda possível notar espécies preferenciais.

Os estratos analisados, correspondentes às diferentes estratégias de manejo utilizadas para recuperação da área, não exibem grandes diferenças em seu conteúdo de espécies, mas sim variações nas suas abundâncias relativas. Estas diferenças se devem principalmente ao tempo de recuperação de cada área, seguido do uso de solo de mata proveniente do decapeamento pré-exploratório da área, estando estes positivamente correlacionados ao desenvolvimento da vegetação e recuperação da área. A irrigação e a adição de bagaço de cana não contribuíram para este desenvolvimento, não resultando em nenhuma diferença entre os estratos. A irrigação, embora não tenha influenciado a cobertura vegetal, favoreceu o maior número de espécies. Porém, criou uma artificialidade no ambiente das dunas, levando à ocorrência de espécies características de várzeas da região, que desapareceram com a supressão da irrigação. Do mesmo modo, o bagaço de cana nas áreas irrigadas, eficiente na retenção de umidade, gerou um "acomodamento" dos sistemas radiculares, que também não resistiram à supressão da irrigação. Estas duas práticas de manejo mostraram-se insustentáveis e, portanto, ineficazes para a real reabilitação das dunas.

5. AGRADECIMENTOS

À CAPES, pela bolsa de pós-graduação concedida ao primeiro autor, e à Millennium Inorganic Chemicals do Brasil S.A., pelo apoio operacional.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Recebido para publicação em 30.7.2001

Aceito para publicação em 9.9.2003

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    23 Dez 2003
  • Data do Fascículo
    Ago 2003

Histórico

  • Recebido
    30 Jul 2001
  • Aceito
    09 Set 2003
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