ABSTRACT
The analysis of changes in species composition and vegetation structure in chronosequences improves knowledge on the regeneration patterns following land abandonment in the Amazon. Here, the objective was to perform floristic-structural analysis in mature forests (with/without timber exploitation) and secondary successions (initial, intermediate and advanced vegetation regrowth) in the Tapajós region. The regrowth age and plot locations were determined using Landsat-5/Thematic Mapper images (1984-2012). For floristic analysis, we determined the sample sufficiency and the Shannon-Weaver (H'), Pielou evenness (J), Value of Importance (VI) and Fisher's alpha (α) indices. We applied the Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) for similarity ordination. For structural analysis, the diameter at the breast height (DBH), total tree height (Ht), basal area (BA) and the aboveground biomass (AGB) were obtained. We inspected the differences in floristic-structural attributes using Tukey and Kolmogorov-Smirnov tests. The results showed an increase in the H', J and α indices from initial regrowth to mature forests of the order of 47%, 33% and 91%, respectively. The advanced regrowth had more species in common with the intermediate stage than with the mature forest. Statistically significant differences between initial and intermediate stages (p<0.05) were observed for DBH, BA and Ht. The recovery of carbon stocks showed an AGB variation from 14.97 t ha-1 (initial regrowth) to 321.47 t ha-1 (mature forests). In addition to AGB, Ht was also important to discriminate the typologies.
A análise de mudanças na composição de espécies e estrutura da vegetação em cronosseqüências aprimora o conhecimento sobre os padrões de regeneração após o abandono das terras na Amazônia. Nosso objetivo foi realizar análise florístico-estrutural em florestas maduras (com / sem exploração madeireira) e em sucessões secundárias (inicial, intermediária e avançada) na região do Tapajós. A idade da regeneração e os locais das parcelas foram determinados usando imagens Landsat-5 TM (1984-2012). Na análise florística, foi determinada a suficiência amostral e os índices de Shannon-Weaver (H'), uniformidade de Pielou (J), Valor de Importância (VI) e alfa de Fisher (α). Foi aplicada análise de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) para ordenação de similaridade. Na análise estrutural, o diâmetro à altura do peito (DAP), altura total da árvore (Ht), área basal (BA) e biomassa acima do solo (AGB) foram obtidos. As diferenças entre tipologias dos atributos florísticos-estruturais foram verificadas utilizando os testes de Tukey e Kolmogorov-Smirnov. Os resultados mostraram aumento dos índices H', J e alfa a partir da sucessão inicial até as florestas maduras da ordem de 47%, 33% e 91%, respectivamente. O estágio avançado apresentou mais espécies em comum com o estágio intermediário do que com a floresta madura. Foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os estágios iniciais e intermediários (p <0,05) para o DAP, BA e Ht. O retorno dos estoques de carbono mostrou uma variação de AGB de 14,97 t ha-1 (estágio inicial) para 321,47 t ha-1(florestas maduras). Além de AGB, Ht também foi um atributo importante para discriminar as tipologias.
Subject(s)
Forests , Environmental Restoration and Remediation/methods , Biomass , Conservation of Natural ResourcesABSTRACT
O trabalho foi desenvolvido em duas parcelas de 1 ha de Floresta Ombrófila Densa Montana do Núcleo Santa Virgínia, Parque Estadual da Serra do Mar, São Luiz do Paraitinga/SP, Brasil. Além de determinar a estrutura e a composição florística do componente arbóreo de cada parcela, o trabalho teve como objetivo comparar uma área (PLOT N) onde, segundo relatos de antigos moradores da região, houve corte seletivo de madeira até meados da década de 70 do século passado, com outra área (PLOT K) sem histórico de perturbação antrópica recente. As duas parcelas, que distam entre si cerca de 4 km, foram subdivididas em 100 subparcelas de 10 × 10 m e todos os indivíduos com DAP > 4,8 cm foram marcados, mapeados, medidos e identificados. Ao todo foram amostrados 3.503 indivíduos, sendo 2.269 árvores (64,7 por cento), 860 palmeiras (24,5 por cento) e 159 (4,5 por cento) fetos arborescentes, distribuídos em 265 espécies e 51 famílias. O restante dos indivíduos (215) estava morto. Dentre as famílias mais abundantes (Arecaceae, Myrtaceae, Lauraceae, Cyatheaceae), Monimiaceae é a única considerada típica da fitofisionomia Montana da Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) é a espécie dominante no PLOT K (pristina), onde foram registrados 1.852 indivíduos, distribuídos em 189 espécies e 43 famílias, sendo Myrtaceae (48), Lauraceae (26) e Monimiaceae (13) as que apresentaram a maior diversidade de espécies. É importante mencionar que moitas de bambu nativo (Merostachys neesii Ruprecht, Poaceae) estão presentes em 93 das 100 subparcelas desse plot, totalizando 3.813 colmos. Em contraste, no PLOT N, em que Euterpe edulis também é a espécie dominante, mas os bambus não estão tão presentes, foram identificados 1.436 indivíduos, distribuídos em 149 espécies e 40 famílias, com destaque para Myrtaceae (27), Lauraceae (15) e Fabaceae (oito) em termos de número de espécies. Na área de floresta secundária (PLOT N) o índice de diversidade de Shannon (H' = 4,05 ) e o índice de equidade (J ' = 0,8) são mais altos do que os valores encontrados na área que não sofreu corte seletivo (PLOT K) onde H' = 3,72 nats.ind-1 e J' = 0,7. No entanto, a estimativa do número máximo de espécies esperado no ponto de rarefação do PLOT N (IC por cento 95-158,54) se sobrepõe parcialmente à estimativa do número mínimo de espécies do PLOT K (95 por cento - 157,12), mostrando que o número de espécies de ambas as áreas se equivaleriam em 1420 indivíduos. Embora a maior árvore amostrada tenha sido encontrada no PLOT K, no qual os estratos da floresta são mais evidentes, não há diferença significativa entre as somas de área basal de indivíduos vivos das duas parcelas. Considerando o histórico de perturbação da região, os resultados sugerem que a recuperação da estrutura da floresta pode ocorrer dentro de 25 anos, mas, como mostrado pelo número total de espécies e pelo índice H' do PLOT K, este período é insuficiente para recuperação da diversidade de espécies arbóreas características da Floresta Ombrófila Densa Atlântica antiga.
The study was conducted in two areas of Montana Atlantic Rainforest at Núcleo Santa Virgínia, Serra do Mar State Park, Brazil. The aim was to investigate structural and floristic composition of each area and the differences between them, knowing that one has not been disturbed recently and the other was subjected to selective logging until 1970, as reported by local people. We installed two 1 ha (PLOT K and PLOT N), approximately 4 km away from each other, and within this plots all individuals with DBH > 4.8 cm were recorded. Considering the two plots we sampled 3,503 individuals (2,269 trees - 64.7 percent; 860 palms - 24.5 percent; and 159 ferns - 4.5 percent), distributed in 265 species and 51 families. The rest (215 individuals) was dead. Among the most abundant families (Arecaceae, Myrtaceae, Lauraceae, Cyatheaceae) Monimiaceae is the only one classified as typical of the Montane Ombrophylus Dense Atlantic Forest. Euterpe edulis Mart. (Arecaceae) is the dominant species in PLOT K (old), where we recorded 1,852 individuals, 189 species and 43 families, with Myrtaceae (48), Lauraceae (26) and Monimiaceae (13) presenting the higher number of species. It is important to mention that clumps of a native bamboo (Merostachys neesii Ruprecht, Poaceae) are present in 93 of the 100 subparcels of PLOT K, summing up 3,813 culms. In contrast, in PLOT N (secondary) where palm heart (Euterpe edulis) is also the dominant species but bamboos are not so conspicuous, we recorded 1436 individuals, 149 species and 40 families, with Myrtaceae (27), Lauraceae (15) and Fabaceae (eight) being the ones with higher number of species. In the plot of secondary forest (N) Shannon's diversity index (H' = 4.05 ) and the eveness index (J ' = 0.8) are higher than those recorded in the old plot of forest (K) where H' = 3,72 nats.ind-1 and J' = 0.7. Plots K and N have a low similarity (Jaccard index C J = 0,3), with only 94 species (34,47 percent) in common, and 102 (38,5 percent) occurring exclusively in PLOT K. However, the maximum estimate of species expected at the point of rarefaction of PLOT N (IC 95 percent - 158.54) overlaps with the minimum estimate of species at the same point of PLOT K (95 percent - 157.12), showing that the number of species of both areas would be equivalent in the number of 1,420 individuals. Although the largest tree sampled was found in PLOT K, where forest stratification is more evident, there is no significant difference between the sums of basal area of living individuals. Considering the disturbance history of the region, the results suggest that forest structure recovery may occur within 25 years but, as shown by the total number of species and by the diversity parameters determined, species richness does not recover within this time frame.
ABSTRACT
A substituição das florestas naturais por plantios florestais comerciais, pode ser tão prejudicial quanto a agricultura ou a ocupação urbana. Porém, estudos sobre regeneração natural nessas áreas, apresentam resultados no desenvolvimento de espécies nativas no sub-bosque, sugerindo um processo sucessional favorável à recuperação da biodiversidade e também uma alternativa para a restauração. Este estudo teve como objetivo comparar parâmetros bióticos e abióticos entre fragmento de floresta secundária nativa e reflorestamento com Pinus taeda. O trabalho foi realizado no Parque Ecológico da Klabin, Fazenda Monte Alegre, Telêmaco Borba, Paraná. Foram avaliados dados bióticos (altura total, diâmetro à altura do peito (DAP - 1,30 m do solo) e área basal (AB), das espécies arbóreas com DAP ≥ 2,5 cm) e dados abióticos ( pH e compactação do solo, cobertura de herbáceas, cobertura de dossel, espessura da serapilheira, temperatura e umidade relativa do ar). A maioria dos parâmetros diferiu entre o reflorestamento de pinus e a floresta secundária, como pH e compactação do solo, cobertura do dossel, presença de herbáceas e também a estrutura de tamanho da vegetação (diâmetro e altura). Observou-se também, uma baixa regeneração no reflorestamento, evidenciada pela diferença na área basal. No entanto, houve regeneração no reflorestamento de pinus, e isso sugere que, com o tempo, poderá haver um incremento na regeneração da vegetação nativa, aumentando a riqueza de espécies e a complexidade estrutural da vegetação.
The substitution of natural forests for commercial forest plantations can be as damaging as farming or urban occupation. However, studies on natural regeneration in these areas show results in the development of native species in the understory, suggesting a successional process in favor of restoring biodiversity as well as an alternative forrestoration. This work aimed at comparing biotic and abiotic parameters between native secondary forest fragments and Pinus taeda reforestation. The study sites are located at Klabin Ecological Park, Monte Alegre Farm, Telêmaco Borba, Paraná. The following biotic data were evaluated: total height, diameter at breast height (DBH - 1.30 m above the ground) and basal area (BA), in tree species with DBH ≥ 2.5 cm. The following abiotic data were also evaluated: pH, soil compaction, herb cover, canopy cover, litter thickness, air temperature, and relative humidity. Most parameters differed between pine reforestation and secondary forest, such as pH and soil compaction, canopy cover, herb presence and the size structure of vegetation (diameter and height). It was also observed a low regeneration in reforestation, evidenced by the difference in the basal area. However, there was regeneration in pine reforestation, suggesting that, over time, there will be an increase in the regeneration of the native vegetation, increasing the wealth of species and the structural complexity of the vegetation.