Estrutura da vegetação da floresta paludosa da restinga no sul do Brasil

Abstract

As florestas que ocorrem na planície costeira brasileira podem ser classificadas em Florestas Arenosas (FAR) e Paludosas da Restinga (FPR). A inundação constante nos solos das FPR sustentam comunidades pobres em espécies. Mas, nos locais com inundações curtas, a riqueza de espécies pode ser ainda maior do que florestas adjacentes bem drenadas. O objetivo geral foi determinar o padrão florístico-estrutural do componente arbóreo e herbáceo da FPR em três áreas localizadas em Içara (IÇA) e Balneário Arroio do Silva (BAS), em Santa Catarina e Morrinhos do Sul (MDS), no Rio Grande do Sul, determinar os fatores ambientais que influenciam esses componentes, mostrar as diferenças nos padrões do componente arbóreo entre FPR e FAR e propor o seu reconhecimento como distintas fisionomias da Restinga. Esta tese compreende três capítulos (artigos). No primeiro capítulo, analisamos variações no padrão florístico-estrutural do componente arbóreo em três áreas da FPR no nordeste do Rio Grande do Sul e Sul de Santa Catarina. Hipotetizamos que locais com condições ambientais mais estressantes tivesse menor diversidade e que a grande variação no regime hidrológico e condições físico-químicas do solo deveria resultar em diferenças na estrutura e composição de espécies. No segundo capítulo, avaliamos a estrutura do componente herbáceo-terrícola e e sua correlação com a luminosidade, fertilidade edáfica, microtopografia e a cobertura de palmeiras. O terceiro capítulo buscou determinar se havia diferenças no padrão florístico-estrutural do componente arbóreo das FPR e FAR, seus hábitats e suas relações com fatores de solo, latitude, com base neste e em outros levantamentos no Sul do Brasil. Foram instaladas 13 parcelas de 100 m² (20 x 50 m) para o levantamento das árvores e de 13 parcelas de 5 m² (1 x 5 m contíguas) para as espécies herbáceas em cada uma das áreas. Os fatores ambientais analisados foram os parâmetros químicos e físico-hídricos do solo (0-15 cm de profundidade), a microtopografia, a abertura do dossel (luz) e a cobertura de palmeiras. As espécies arbóreas (capítulo 1) com CAP ≥ 12 cm (ou DAP ≥ 3,8 cm) e altura ≥ 3 m foram registradas e avaliadas pela densidade, frequência, altura e diversidade. As espécies herbáceas terrícolas (capítulo 2) foram avaliadas pela riqueza e cobertura, e através de análises multivariadas (Análise de Correspondência Canônica - CCA) com a matriz das espécies e das variáveis ambientais com alta correlação. A luminosidade foi determinada a partir de fotografias hemisféricas do dossel. No capítulo 3, utilizamos as espécies arbóreas de estudos científicos com DAP ≥ 5 cm e realizamos uma NPManova para mostrar as diferenças florístico-estruturais entre FPR e FAR e uma CCA com a matriz das espécies e com o tipo de solo, precipitação, altitude e latitude. As FPR apresentaram abertura do dossel, características de solo e microtopografia muito variáveis, baixa similaridade florística entre as áreas e elevada riqueza de espécies herbáceas terrícolas e arbóreas. No primeiro capítulo, encontramos nas três áreas 111 espécies arbóreas e 40 famílias com muito baixa similaridade florística entre as áreas. As três áreas apresentaram diferenças na composicão e estrutura devido a presença de muitas espécies com baixa frequência e ampla distribuição (Mata Atlântica) em locais sem inundação constante, contribuindo para a manutenção da diversidade regional no Sul do Brasil. No segundo capítulo, registramos 41 espécies herbáceas terrícolas pertencentes à 20 famílias. A média de riqueza e cobertura de ervas foi significativamente diferente entre as áreas, como também a variação do regime de luz, cobertura de palmeiras e vários parâmetros do solo. Monilófitas se destacaram em riqueza e monocotiledôneas em cobertura. Mostramos a influência da luminosidade e alguns parâmetros do solo sobre a cobertura vegetal, explicando a separação de grupos de espécies, em termos de preferência de habitat. No terceiro capítulo, os estudos compilados continham 265 espécies arbóreas da FPR e 109 na FAR e as claras diferenças florístico-estruturais entre essas fisionomias tornaram-se óbvias. A CCA indicou que as espécies foram influenciadas principalmente pelas características dos solos e microtopográficas, ligadas à frequência de inundação. Os resultados obtidos neste estudo em termos de riqueza de espécies arbóreas e herbáceas foram um tanto surpreendentes. Nossas análises confirmaram as diferenças de solo e florístico-estruturais entre as FPR e as FAR. Essas diferenças florístico-estruturais são suficientemente claras para permitir a consideração dessas fisionomias tão distintas da Restinga, essenciais para sua devida conservação.

The forests that occur in the brazilian coastal plain can be classified into Sandy Restinga Forests (SARF) and Swamp Restinga Forest (SWRF). The constant flooding of soils in SWRF support species poor communities. However, at sties where only short periods of flooding occur, richness may be even larger than that of adjacent well-drained forests. The overall goals of this work were (1) to determine the floristic- structural pattern of tree and terricolous herbaceous species of SWRF in three areas located in Içara (IÇA) and Balneário Arroio do Silva (BAS), Santa Catarina, and Morrinhos do Sul (MDS), Rio Grande do Sul, (2) to determine some of the environmental factors that influence these components, and (3) to show differences in the tree component between SWRF and SARF. This work comprises three chapters (articles). In the first chapter we examine variations in floristic-structural pattern of the tree component in three areas of the SWRF in northeastern Rio Grande do Sul and southern Santa Catarina. We expected that sites with more stressful environmental conditions had lower diversity and that the wide variation in the hydrological regime and physico-chemical soil conditions should result in differences in structure and species composition. In chapter two, we evaluate the structure of terricolous herbaceous component and its correlation with luminosity, soil fertility, microtopography and palm cover. In the third chapter, we analyze differences in floristic-structural pattern of the tree component of the SWRF and SARF, their habitats and their relations with edaphic and biogeographic factors, based on our own data and on that from other surveys in southern Brazil. Thirteen plots of 100 m² (20 x 50 m) were installed for the survey of trees and 13 plots of 5 m² for terrestrial herbaceous species in each of the three SWRF areas. Environmental factors were analyzed, including chemical and physical-hydric soil parameters (0-15 cm depth), microtopography, canopy openness (light) and palm cover. Tree species (Chapter 1) with diameter at breast height ≥ 3.8 cm and height ≥ 3 m were recorded and evaluated with respect to density, frequency, height and diversity. Terricolous herbaceous species (Chapter 2) were evaluated regarding richness and cover, and by help of multivariate analysis (Canonical Correspondence Analysis - CCA), using the matrices of species and of environmental variables. Luminosity was determined by help of hemispherical canopy photographs. In Chapter 3, we use tree species with diameter at breast height ≥ 5 cm of scientific studies. We performed a NPManova to show the floristic-structural differences between SWRF and SARF and a CCA of species matrix with soil type, rainfall, altitude and latitude. In general, the three SWRF areas showed highly variable canopy openness, soil characteristics and microtopography, very low floristic similarity between areas and high richness of terricolous herbaceous and trees species. The data from the first chapter showed a total of 111 tree species belonging to 40 families. The three areas showed differences in composition and structure due to the presence of many species with low frequency and wide distribution (Atlantic Rain Forest) in places without constant flooding, contributing to the maintenance of regional diversity in southern Brazil. In the second chapter, we recorded 41 terricolous herbaceous species belong to 20 families. Mean richness and cover of herbs differed significantly between areas, as well as the variation of luminosity, palm cover and many soil parameters. Monilophytes were characteristic in terms of richness and monocots in terms of cover value. We showed the influence of light and some soil parameters on vegetation cover, explaining the separation of groups of species in terms of habitat preference. In the third chapter, the compiled studies contained a total of 265 tree species in SWRF and 109 in SARF and clear floristic-phytosociological differences between SWRF and SARF became obvious. CCA indicated that the species were mainly influenced by microtopography and soil characteristics related to the frequency of flooding. Results obtained in this study regarding richness of tree and herbaceous species were somewhat surprising. Our analyses confirmed the soil and floristic-structural differences between the SWRF and the SARF. These floristic-structural differences are clear enough to allow for consideration as distinct physiognomies of Restinga, essential for their proper consideration in conservation.