ISSN 2176-6983
DINÂMICA DA PRODUÇÃO DE SERRAPILHEIRA EM
ECOSSISTEMAS DE MATA ABERTA NO PARQUE NACIONAL
SERRA DE ITABAIANA
Benjamin Leonardo Alves White
Biólogo, Doutorando em Desenvolvimento e Meio Ambiente pela Universidade Federal de Sergipe,
laboratório GEOPLAN / UFS - [email protected]
Tulio Vinícius Paes Dantas.
Biólogo, Doutorando em Botânica pela Universidade Federal Rural de Pernambuco, laboratório BIOSE /
UFS – [email protected]
Adauto de Souza Ribeiro
Biólogo, Prof. Dr. do departamento de Biologia da Universidade Federal de Sergipe, laboratório BIOSE /
UFS – [email protected]
Eixo Temático 5: Cenários territoriais da conservação ambiental.
Resumo
Este estudo foi desenvolvido no Parque Nacional Serra de Itabaiana entre
outubro de 2006 a outubro de 2007. O principal objetivo foi quantificar a produção de
serapilheira nos habitat de mata aberta de floresta esclerofila, com solo predominante de
areia quartzosa ou areias brancas. Trinta coletores de 0.25 m2 foram usados para
quantificar a serapilheira. A produção total de serapilheira foi xxx ton.ha-1 em 11 meses,
dos quais xxx% de folhas. Uma correlação significante foi observada entre a queda de
folhas e a precipitação.
Palavras - Chave: Liteira, precipitação, ciclagem de nutrientes.
Introdução
A serrapilheira ou liteira é formada por todo material biológico depositado sobre
o solo, sendo composto principalmente por folhas, cascas, ramos, e estruturas
reprodutivas. A decomposição deste material e a conseqüente incorporação no solo
constituem um dos processos mais importantes na ciclagem dos nutrientes e na
manutenção de florestas.
De acordo com Proctor (1984), os estudos da produção de serrapilheira e do
fluxo de nutrientes minerais associados são de fundamental importância para a
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compreensão dos aspectos dinâmicos dos ecossistemas; motivo pelo qual sua
quantificação vem sendo realizada em diversas partes do mundo. Utilizando-se de uma
metodologia simples, de baixo custo e relativamente padronizada, tais estudos têm
como objetivos fornecer índices de produção da serrapilheira (PROCTOR, 1983),
caracterizando-se como uma ferramenta indicadora do grau de fragilidade e do nível de
perturbação dos ecossistemas florestais, em face da crescente ocupação destes
ambientes naturais pelo homem.
A produção de serrapilheira controla diretamente a quantidade de nutrientes que
retornam ao solo e por esta razão constitui um importante processo de controle da
ciclagem de nutrientes. Este material é absorvido pelas raízes das plantas e é usado em
uma grande variedade de funções fisiológicas, como crescimento e manutenção dos
tecidos, proporcionando o desenvolvimento dos vegetais e, conseqüentemente, de todo
ecossistema (BARNES et al., 1997). Além disso, a serrapilheira, sobre o solo, produz
sombra e retém umidade, criando condições microclimáticas que influem na germinação
de sementes e estabelecimento de plântulas (MORAES et al., 1998).
Em uma comunidade florestal existe uma interação intensa entre a vegetação e o
solo que ela ocupa, que se expressa no processo cíclico de entrada e saída de matéria do
solo: a ciclagem de nutrientes minerais (QUEIROZ, 1999). Neste contexto, a
serrapilheira depositada sobre o solo das florestas tem papel fundamental na dinâmica
desses ecossistemas, fornecendo bases para um manejo adequado e para a avaliação de
impactos decorrentes da atividade antrópica (CÉSAR, 1993). A ciclagem de nutrientes
em florestas pode ser analisada através da compartimentalização da biomassa
acumulada nos diferentes estratos e a quantificação das taxas de nutrientes que se
movimentam entre seus compartimentos, através da produção de serrapilheira, sua
decomposição, lixiviação e outros.
Além disso, sabe-se que a forma e a velocidade de ciclagem dos nutrientes estão
intimamente ligadas às condições climáticas e fenológicas, sendo que cada ecossistema
tem sua forma característica de armazenar e de reciclar os nutrientes entre seus
compartimentos. De acordo com Bray & Gorhan (1974), a quantidade de material
depositado ao longo de um ano, em um determinado ecossistema, está relacionada
principalmente com as condições climáticas, sendo menor nas regiões frias e maior nas
regiões equatoriais quentes e úmidas.
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A quantidade de serrapilheira depositada também pode variar dentro de um
mesmo tipo de vegetação, dependendo dos graus de perturbação das áreas. Áreas com
um grau de perturbação maior possuem um número elevado de espécies pioneiras de
crescimento rápido, que investem muito em produção de biomassa e acabam produzindo
uma quantidade maior de serrapilheira. Situações diferentes das áreas menos
perturbadas, pois possuem menor numero de espécies de crescimento rápido e, portanto,
apresentam menor produção de biomassa (MORAES et al., 1998).
Objetivos
Geral:
Determinar e quantificar a deposição de serrapilheira em áreas de mata aberta no
Parque Nacional Serra de Itabaiana – Sergipe.
Específico:
Investigar a relação entre condições climáticas de pluviometria e a produção de
serrapilheira.
Metodologia
Caracterização da Área de Estudo
O estado de Sergipe possui uma extensão aproximada de 21.994 Km 2. A
distribuição espacial obedece ao seguinte zoneamento: formações florestais, que
ocupam principalmente a zona úmida costeira, estendendo-se também para o interior do
estado; caatinga, ocupando a zona do sertão; e vegetação de agreste, ocorrendo
principalmente nas zonas de transição entre as formações florestais e a caatinga
(VICENTE, 1999).
O Parque
Nacional
Serra de
Itabaiana
(Figura 1)
está
localizada,
aproximadamente, há 40 km da costa Atlântica. São reconhecidos dentro dos 7854 mil
hectares que há pelo menos seis tipos de vegetações em mosaicos, com o predomínio de
campos de gramíneas com elementos rupestres de altitude de 600 a.n.m; vegetação
aberta de areias branca e vegetação fechada de matas mesófilas (VICENTE, 1999).
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Figura 1 – Localização da área de estudo – Parque Nacional Serra de Itabaiana, Estado de
Sergipe.
Os habitates de areias brancas são áreas que chamam atenção pela cor branca e
textura arenosa quartzosa do solo. Os solos destes habitates são recobertos por
vegetação esclerofila rasteira diversificada, incluindo gramíneas e ciperáceas, agrupadas
ou esparsas. Em várias partes deste habitat não há vegetações rasteiras, deixando
manchas de areias brancas expostas. Destacam-se, nestes habitats, em ordem
decrescente em abundância de indivíduos arbóreos, as famílias Myrtaceae, Clusiaceae,
Poligonaceae, e Arecaceae (SANTOS et al., 2005).
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Distribuição das Amostras
Foram delimitadas três parcelas fixas de 100 m2, sendo que cada uma delas
recebeu 10 coletores de 0,25 m2 (0,50 x 0,50m) distribuídos aleatoriamente, dando um
total de 30 coletores. O número necessário de amostras foi calculado de acordo com a
metodologia de amostragem seqüencial, com um limite de erro de 10% a um nível de
probabilidade de 95%.
Determinação da massa e volume da biomassa serrapilheira entre habitats
de floresta.
Para quantificar a produção de serrapilheira por unidade de área, foram
construídos e instalados na área de estudo coletores com fundo de tela de náilon com
malha de 1mm, suspensos a 30 cm do solo (Figura 2).
A interceptação e a coleta do material decíduo foram feitas a cada 30 dia. O
material coletado foi seco ao ar e triado nas frações: folha; cascas e ramos; flores;
frutos; sementes. Após a triagem o material foi seco em estufa a 70ºC, por 72 horas.
Depois de seco, pesado com a finalidade de avaliar a biomassa produzida mensalmente
de cada uma das frações no aporte total do material decíduo.
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Figura 2 – Coletor de 0,25m2 instalado na área de mata fechada. (Foto: O Autor)
Resultados e Discussão
Foram coletadas 1370,31g de serrapilheira, equivalente a 1827,08 Kg.Ha-1,
sendo a fração “Folhas” 1083,37g (79%), seguida pela “Cascas e Ramos” 193,34g
(14%) as mais significativas (Tabela 1). As categorias “flores”, “frutos” e “sementes”,
juntas, contribuíram apenas com 93,6g do aporte total da serrapilheira, equivalente a 7%
do todo.
Tabela 1 – Quantidade total de serrapilheira coletada durante os 11 meses de estudo.
Fol
has
Cascas e
Ramos
F
lores
108
Total
3,37g
Desvio
Padrão
Percent
rutos
3
193,34g
9,54g
±12
2,23g
2
±
14%
27,
71g
±
2,43g
3
Se
mentes
6,35g
±12,232g 5,19g
79
F
±6,
37g
2
2%
6
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ual
%
%
%
A quantidade total de serrapilheira de cada mês foi correlacionada com a
quantidade de chuva no respectivo mês (Figura 3), indicando uma correlação negativa e
significativa r= -0,62 (t0,05(2)9 = 2,37; p < 0,05). Entretanto, levando-se em consideração
os aportes individualmente, verificou-se que nem todos tiveram a mesma resposta. As
folhas e os frutos tiveram correlação negativa e significativa, enquanto que os ramos,
flores e sementes não responderam significativamente às mudanças do volume de
precipitação mensal (Tabela 2).
Serrapilheira
Pluviosidade
450
300
400
250
350
200
250
g
150
200
150
100
100
50
50
0
0
out/06
nov
dez
jan/07
fev
mar
abr
mai
jun
julh
ago
Figura 3 – Quantidade de Serrapilheira produzida e a Pluviosidade total nos respectivos meses.
Tabela 2 – Correlação entre o total mensal de serrapilheira coletada e seus respectivos
aportes versus a precipitação mensal.
F
olhas
Casca e
Ramos
F
lores
Correlação (r)
0,664
0,107
2
Teste Student (t)
Nível
Significância (p)
,660
de
0,825
0,640
,320
,380
0
0,540
,750
,002
S
emente
-
0
0
,026
rutos
-
0,210
F
T
otal
0
,310
4
0,620
0
,980
0
,350
-
2
,370
0
0
,040
7
mm
300
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As folhas aumentam a demanda da planta por água, portanto, livrar-se delas
durante a estação seca aparenta ser uma boa estratégia para reduzir a necessidade de
água durante o período de déficit hídrico (BARBOSA; FARIA, 2006). Além deste fator,
as folhas podem cair em resposta a danos físicos ou baixas temperaturas (CHABOT;
HICKS, 1982). Todos estes fatores podem causar desordem na atividade celular que
induz à senescência, apesar de que, uma variação natural nos níveis de hormônio da
planta, também poderá induzir à queda de folhas.
Embora as frutas também aumentem a necessidade da planta por água, maior
biomassa coletada durante os meses mais secos se deve ao padrão característico de
reprodução das espécies vegetais encontradas no hábitats de mata aberta. Maiores
estudos devem ser realizado para verificar se o padrão não se deve a uma adaptação da
planta ao regime de chuvas da região. Interessante observar também que no mês de
Fevereiro ocorreu uma maior deposição dos aportes “flores” e “sementes” (Tabela 3).
Tal característica também se deve aos padrões reprodutivos das espécies na área de
estudo.
Tabela 3 – Serrapilheira coletada mensalmente separada nos aportes.
P
eríodo
F
olhas
O
ut./06
N
ov.
D
ez.
J
an./07
F
ev.
M
R
amos
F
lores
F
rutos
S
ementes
T
otal
3
6
3
1
0,
4
1,5
,3
,36
,3
17
2,63
1
1
4
4
0,
1
51,54
9,42
,34
,05
29
79,64
4
9
1
6
0,
4
06,05
,85
,4
,49
17
23,96
2
2
1
5
0,
2
39,31
8,63
0,6
,59
26
84,39
5
4
1
1
2
1
4,8
0,21
6,21
,04
1,51
33,77
2
4
1
5
3,
3
8
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ar.
A
br.
M
ai.
J
un.
J
ul.
A
go.
3,58
,98
,66
,22
55
8,99
3
4
0
0
0,
9
9,42
8,87
,97
,4
51
0,17
2
3
0
0,
3
6,39
,76
,05
0
08
0,28
3
8
0
0
0,
4
8,37
,36
,27
,51
37
7,88
2
1
0
0
0,
4
8,84
3,39
,61
,42
35
3,61
4
9
0
1
0,
5
3,57
,57
,07
,33
45
4,99
Os resultados obtidos estão de acordo com a maioria dos trabalhos realizados no
Brasil, que afirmam que os períodos de maior produção de serrapilheira estão
freqüentemente relacionados à diminuição do fotoperíodo e/ou a períodos de deficiência
hídrica (Bray; Gorham, 1964; BARBOSA; FARIA, 2006; MENEZES et al. 2010).
Entretanto, embora seja minoria, existem estudos que afirmam que não existe um
aumento significativo na deposição de serrapilheira durante os meses secos (VIDAL et
al. 2007; PEREIRA et al. 2008). Apesar das diferenças, todos eles apresentaram a
fração folhas como a mais representativa do aporte total da serrapilheira.
Conclusões
Os resultados obtidos neste trabalho seguem os padrões encontrado em outros
trabalhos realizados no Brasil, onde a deposição de serrapilheira responde
significativamente às mudanças no regime pluviométrico da região.
Observou-se que apenas as folhas e os frutos correlacionaram significativamente
com a chuva, entretanto deu para observar certos padrões, como por exemplo, o da
deposição de flores e sementes que foi significativamente maior no mês de fevereiro.
Futuros estudos sobre a decomposição da serrapilheira devem ser desenvolvidos
para avaliar o fluxo de nutrientes nesse ecossistema.
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