Aporte de serrapilheira e chuva de sementes como bioindicadores de recuperação ambiental em fragmentos de floresta atlântica

Abstract

A fragmentação florestal acarreta em grandes mudanças na estrutura e dinâmica das florestas, porém, poucos são os estudos sobre a influência da fragmentação na produção de sementes e na deposição de serrapilheira. O estudo teve como objetivo a comparação e a avaliação entre os padrões espaciais e temporais da chuva de sementes e da deposição de serrapilheira em quatro fragmentos de floresta atlântica considerando seu grau de isolamento (distância) e tamanho, avaliando a possibilidade de utilizar a chuva de sementes e o aporte de serrapilheira como bioindicadores de degradação ambiental. Em cada um dos fragmentos isolados (F3= 3.2 ha; F4= 62 ha) e conectados (F2 = 8 ha; F1= 23 ha) de diferentes tamanhos foram instaladas 16 colhetores a quatro diferentes distâncias da borda, e o material depositado coletado mensalmente durante 11 meses do ano de 2004. Correlação, análises de componentes principais (PCA), espécies indicadoras e agrupamento foram aplicadas para definir as relações entre as espécies e as características dos fragmentos estudados, assim como os padrões de deposição de serrapilheira. Para comparar os fragmentos foram calculados o índice de diversidade de Shannon-Weaver (H’), riqueza de Margaleff (d) e de equitabilidade de Pielou (J). Olyra taquara (Poaceae), Mikania sp. (Asteraceae), Cecropia sp. (Moraceae) e Miconia sp. (Melastomataceae) representaram 83,5% das sementes depositadas no estudo. A densidade de sementes aportadas foi em média 116,3 propágulos/m2. A maior similaridade em relação à composição e densidade das espécies vegetais foi encontrado entre os fragmentos localizados a 150 m de distância um do outro, estando o menor e mais distantes deles completamente isolado dos demais. Todos os fragmentos apresentaram baixa diversidade (H’ ≤ 2.0), baixa equitabilidade (J= 0,5084; Jesperado= 1) e riqueza (d= 0,80) e baixa densidade da chuva de sementes em relação à média esperada (> 500 propágulos/m2), com alta freqüência de espécies pioneiras. A maior riqueza foi obtida no fragmento menor, porém com baixa equitabilidade indicando que poucas espécies apresentam grande número de indivíduos. O pico de produção de sementes totais e dispersas pelo vento ocorreu no início do período das chuvas, em outubro, e das zoocóricas no mês de março, final do período chuvoso. O número de espécies tendeu a aumentar da borda para o interior do fragmento. Os fragmentos depositaram em média 4,9 t/ha de material decíduo durante o estudo, dos quais 69,4% corresponderam a folhas, 14,2% a galhos, 6,4% de material reprodutivo e 10% de resíduos. A sazonalidade foi marcada por um período de maior deposição no final do período mais seco do ano, entre os meses de setembro e novembro. O tamanho e a distância dos fragmentos, assim como a distância das parcelas em relação a borda, não apresentaram diferenças significativas, apesar do fragmento F2 demonstrar tendência a maior deposição. A chuva de sementes demonstrou ser um bom bioindicador para indicar o estado de degradação de fragmentos florestais, ao contrário da deposição de serrapilheira que se demonstrou de difícil interpretação.

Although fragmentation affects Forest structure and dynamics, there are few studies correlating their impact to seed rain and litterfall. The aim of this study was to compare and evaluate spatial and time patterns of seed rain and litterfall in four remnants in Atlantic Forest based on their isolation degree and size, in order to apply these traits as bioindicators of environmental degradation. In each isolated (F3= 3.2 ha; F4= 62 ha) and connected fragments (F2 = 8 ha; F1= 23 ha) of different sizes 16 seed traps were established in four distance from the border and sampled during 11 months, during 2004. Pearson coefficient, principal component analyses (PCA), species indicator and cluster analyses were performed to define the relationships among species, seed rain, litterfall and fragments characteristics. In order to compare the fragments were compared using Shannon-Weaver (H’) diversity index, richness using Margaleff (d) and equitability by Pielou (J). Olyra taquara (Poaceae), Mikania sp. (Asteraceae), Cecropia sp. (Moraceae) and Miconia sp. (Melastomataceae) represented 83,5% of total seeds with mean density of 116,3 propagule/m2. The higher similarity in relation to species composition and density in seed rain was obtained between the closest fragments. All fragments showed low diversity (H’ ≤ 2.0), low equitability (J= 0,5084; Jtable= 1) and richness (d= 0,80), and low density of seed rain (< 500 propagules/m2), with high frequency of pioneer species. The highest richness was obtained in the small fragment, however with low value of equitability indicating that there were few species with many individuals. Wind dispersed species were observed in more intensity during October in the beginning, and zoochoric species dispersed their seeds in the end of rainy period. An increasing of species number was observed from the edge to fragment interior. Total biomass deposition was 4,9 t/ha which 69,4% were leaves, 14,2% branches, 6,4% reproductive material and 10% residual one. Sazonality was best expressed by biomass deposition in the end of the dry period, between September and November. Fragment size, distance among them and from edge were not significant, although F2 showed a trend to high value of total litterfall. Seed rain was considered a better bioindicator of fragmentation when compared to litterfall.