Marlete Moreira de Sousa Mendes¹, Maria Elizabete de Oliveira²

¹Bióloga, M.Sc, Depto. de Ciências do Solo, UFC, Fortaleza, CE, Brasil - mendes758@hotmail.com

²Agrônoma, Dra., Depto. de Zootecnia, UFPI, Teresina, PI, Brasil - maeliz@uol.com.br

Recebido para publicação: 17/11/2009 – Aceito para publicação: 17/05/2010

 

Resumo

 

Este trabalho foi desenvolvido no município de União, PI, localizado na região centro-norte do

estado, e tem como objetivo determinar a produção de biomassa e a composição florística em matas

secundárias com diferentes idades após o cultivo agrícola tradicional (um, três e cinco anos de pousio,

com dois tratamentos para cada idade). Para análise da vegetação, foram estabelecidas 20 parcelas em

cada idade de pousio. Para levantamento das espécies arbóreas/arbustivas, foram usadas parcelas com

25 m² e, dentro destas, subparcelas com 2,0 m² para as espécies herbáceas. Os resultados mostram

100 espécies ocorrentes nas áreas, sendo 42 de porte arbustivo/arbóreo e 58 herbáceas. As capoeiras

com um, três e cinco anos apresentaram, respectivamente, 3,4; 6,0 e 6,7 ton.ha-1 de massa seca.

Palavras-chave: Sucessão secundária; pousio; massa seca; levantamento florístico.

Abstract

Biomass production and floristic of secondary forests of different ages. This study was developed in

the Union county, localized in center-north region of the Piaui State, and aim to determine the

production of biomass and floristic composition of secondary forests with different ages after slash

and burn agriculture (one, three and five years-old regeneration stages, with two replicates). For

analysis of vegetation they were established 20 plots by each different age of fallow. Plots were used

with areas of 25.0 m2 by shrub/tree and, within these, subplots with 2.0 m² were allocated for the

herbaceous species. The results show that 100 species occur in the area, 42 shrubs and 58 herbaceous

species; the secondary forest with one, three and five years present total biomass of 3.4; 6.0 and 6.7

ton ha-1 of total dry mass per hectare, respectively.

Keywords: Secondary succession; fallow; dry mass; floristic survey; frequency.

INTRODUÇÃO

Em países tropicais, é grande o número de produtores que praticam a agricultura itinerante, cujo

preparo da terra envolve o corte e a queima da vegetação. Na sequência é feito o plantio na área

queimada, aproveitando-se os nutrientes disponíveis nas cinzas. Dois a três anos depois, os nutrientes

tornam-se escassos e as plantas invasoras tornam-se um problema. Os produtores, então, abandonam o

local por 10 a 20 anos, permitindo às espécies locais reflorestarem a área (sucessão secundária). Dessa

forma, é necessário desmatar e limpar outras áreas para realizar novos cultivos, repetindo o processo.

As florestas secundárias podem ser definidas como vegetação sucessional, que se regenera após

a vegetação inicial ter sido removida por ação antrópica (FAO, 2002). Tal vegetação provê uma

combinação de árvores, arbustos e ervas, sendo geralmente instável e apresentando estádios sucessionais.

Como a restauração da floresta ao seu estado original é muito difícil de ocorrer, a biomassa associada

com pastagens e florestas secundárias em desenvolvimento é sempre menor que a da floresta original

(BUSCHBACHER; UHL; SERRÃO, 1988).

O acúmulo de biomassa em florestas secundárias mostra um modelo de rápida acumulação em

até 15 a 20 anos de pousio, contudo a taxa de incremento de biomassa está inversamente relacionada com

o tempo de uso agrícola (HUGGES et al., 1992). Florestas secundárias em Porto Rico apresentam valores

de biomassa similares à floresta madura somente após 40 anos de pousio (AIDE et al., 2000). Por outro

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lado, estudos mostram o potencial para a rápida recuperação da diversidade de plantas lenhosas e da

estrutura em florestas secundárias adjacentes à floresta madura (MARTIN; SHERMAN; FAHEY, 2004).

Em florestas tropicais, a agricultura do tipo tradicional ou itinerante tem importante impacto

local sobre o ciclo de nutrientes, organismos no solo, sementes e tudo aquilo que possa ter efeitos na

qualidade do local e no reflorestamento (EWEL et al., 1980). No Nordeste do Brasil, informações sobre a

ecologia de florestas secundárias são escassas, todavia, dada a ocorrência de muitas áreas e em diferentes

ecossistemas, faz-se necessário gerar conhecimento sobre o assunto. Assim, este estudo objetiva

determinar a composição florística da vegetação e quantificar a biomassa a ela associada, em áreas

utilizadas pela agricultura itinerante com diferentes idades. Nossa hipótese é que a biomassa aumenta

linearmente até cinco anos e que a composição florística aumenta em riqueza de espécies com o aumento

do pousio.

MATERIAIS E MÉTODOS

Área de estudo

Este estudo foi desenvolvido no ano 2003, a 56 km da capital (Teresina), na área rural do

município de União, localizado na região subúmida do Piauí, Brasil (04º35’09” S, 42º51’51” W)

(Figura 1). A localidade apresenta duas estações principais: uma chuvosa, de dezembro a maio, e outra

seca, de junho a novembro, com média anual de precipitação de 1400 mm e média anual de temperatura

variando entre 36 ºC (máxima) e 21 ºC (mínima). A região é predominantemente plana, com altitude de

78 a 65 m acima do nível do mar (LIMA, 1982). Os solos são podzólicos (EMBRAPA/SUDENE/DRH,

1993), com pH variando de 5,3 a 5,7 (acidez média). Os níveis de alumínio são baixos. A vegetação

apresenta fisionomia de Floresta Secundária Mista associada com palmeiras de babaçu (CODEVASF,

2006).

Figura 1. Localização da área de estudo.

Figure 1. Location of the study area.

Quantificação da biomassa e levantamento florístico

Foram escolhidas duas áreas com um, três e cinco anos após uso agrícola, situadas nas

localidades Pedra de Fogo e Caraúba, região Nordeste do município. Cada idade da capoeira, que

corresponde à idade de rebrota, foi considerada como um tratamento. Foram demarcadas 10 parcelas por

tratamento, usando estacas e cordão plástico, medindo cada uma 5 x 5 m para árvores/arbustos (acima de

um metro de altura) e, dentro destas, parcelas de 1 x 2 m, para espécies subarbustivas e herbáceas (até um

metro de altura). As parcelas foram separadas à distância de, aproximadamente, 10 metros uma da outra,

em uma sequência diagonal nas áreas escolhidas.

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Em cada parcela, as plantas dos dois estratos foram cortadas ao nível do solo e pesadas, para se

obter o peso total. Amostras foram separadas para pré-secagem, duas para arbustos/árvores e uma mista

para as herbáceas. Estas foram pesadas, para se obter a massa total. As amostras foram conduzidas ao

laboratório do Centro de Ciências Agrícolas da Universidade Federal do Piauí, retiradas da estufa após 72

horas a 70 ºC e pesadas novamente, para determinação da massa seca. A disponibilidade de massa seca

foi analisada através de delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos e 20 repetições. As

médias foram testadas ao nível de 5% de probabilidade, através do teste SNK (Kruskal-Wallis).

Foram retiradas amostras da vegetação existente nas parcelas para identificação, usando-se

literatura especializada e por comparação com espécimes do Herbário Graziela Barroso (TEGB), da

Universidade Federal do Piauí. Os dados e materiais foram coletados durante a estação chuvosa (março e

abril), quando as plantas tinham mais folhas, uma vez que muitas delas são decíduas na estação seca.

Para o cálculo da similaridade, foi usada a fórmula: IS = 2.c/a + b, onde IS representa o Índice de

Similaridade de Sörensen, ‘a’ e ‘b’ as idades de pousio 1 e 2, respectivamente, e ‘c’ é o número de

espécies comuns nas duas áreas. O índice varia de zero a um. Valores próximos a um indicam alta

similaridade entre as áreas. Para calcular a frequência relativa (percentual de parcelas em que as espécies

foram encontradas em cada capoeira), foi usada a fórmula FR = (p ÷ n) x 100, onde p é o número de

parcelas ocupadas pela espécie e n é o número total de parcelas instaladas. Para verificar se há correlação

positiva entre idade da capoeira (variável independente) e produção de biomassa (variável dependente),

foi feita regressão linear. O mesmo foi feito para correlacionar idade da capoeira (variável independente)

e riqueza de espécies (variável dependente).

RESULTADOS

Produção de biomassa

A massa seca das plantas herbáceas decresce com o aumento da idade da capoeira, partindo de

valores próximos a 1000 kg.ha-1 nas áreas com um ano de pousio, para menos de 600 kg.ha-1 nas

capoeiras de cinco anos. Todavia a biomassa arbustiva aumentou com a idade do pousio, produzindo

cerca de 2400 kg.ha-1 com um ano para mais de 6100 kg.ha-1 aos cinco anos. A massa seca total (ervas +

arbustos) seguiu a mesma tendência da massa seca arbustiva, indo de valores próximos a 3.400 kg.ha-1

para mais de 6.700 kg.ha-1, conforme aumentam os anos de pousio (Figura 2).

Figura 2. Massa seca total, arbustiva e herbácea em florestas secundárias de diferentes idades.

Figure 2. Total, shrubs and herbs dry mass in secondary forest of different ages.

A produção de massa seca total diferiu entre as capoeiras com um e três anos (p = 0,0061) e

entre um e cinco anos (p = 0,0474), mas não entre as capoeiras de três e cinco anos (p = 0,4470), pelo

teste Kruskal-Wallis. Os valores de massa seca nas três capoeiras apresentam tendência de aumento com

a idade (Figura 3).

Ervas

Arbustos

Total

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Idade da Capoeira

Figura 3. Relação entre idade de capoeira e produção de massa seca total em florestas secundárias de

diferentes idades.

Figure 3. Relation between age of farmyard and production of total dry mass in secondary forest of

different ages.

Levantamento florístico

Foram encontradas 100 espécies vegetais, sendo 42 arbustivas e 58 herbáceas, cuja distribuição

está apresentada na figura 4. Desse total, 28 espécies são comuns às três áreas. O Índice de Similaridade

de Sörensen (IS) mostra similaridade média entre as amostras: 0.64 entre um e três anos e 0.60 entre as

capoeiras com três e cinco anos de pousio. As espécies amostradas estão distribuídas em 38 famílias,

sendo que as que apresentaram maior número de espécies foram Fabaceae (15 espécies), Poaceae (nove),

Euphorbiaceae (sete), Cyperaceae (seis), Malvaceae e Rubiaceae (cinco cada), Amaranthaceae,

Convolvulaceae, Lamiaceae, Lythraceae e Myrtaceae (três cada). As demais famílias apresentaram uma

ou duas espécies.

Figura 4. Número de espécies (ervas, arbustos e total) em florestas com diferentes idades de pousio.

Figure 4. Number of species (herbs, shrub and total) in forests with different ages of fallow.

As espécies arbustivas e herbáceas com maior frequência relativa, considerando as capoeiras

separadamente e uma média das três idades, estão na tabela 1. Dentre as arbustivas, Senna alata (L.)

Roxb. é a espécie com maior frequência, estando presente nas três capoeiras, em 80% das parcelas da

capoeira com três anos de pousio e, em média, ocupando 51,6% do total de parcelas. Dentre as herbáceas,

Sida sp. é a espécie mais comum, estando presente em quase 100% das parcelas na capoeira com um ano

e ocupando, em média, 73% do total de parcelas. As ciperáceas e gramíneas (Cyperaceae e Poaceae)

R² = 0,65

p = 0,025

Herbáceas

Arbustivas

Total

Massa seca (Kg ha-1)

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diminuíram o número de espécies entre as capoeiras com um e cinco anos de pousio. A riqueza das

espécies arbustivas, em relação à idade da capoeira, ajustou-se a um modelo linear (Figura 5), diminuindo

com o aumento da idade de pousio.

Tabela 1. Lista das espécies arbustivas e herbáceas mais frequentes em capoeiras com diferentes idades.

Table 1. List of shrubs and herbaceous most frequent in secondary forest of different ages.

Família Espécie

Frequência Relativa (%)

1 Hábito

ano

3

anos

5

anos Média

Amaranthaceae Alternanthera brasiliana (L.) Kuntze 18,0 7,0 10,0 11,7 Herbáceo

Arecaceae Orbignia phalerata Mart. 55,0 50,0 5,0 36,7 Arbustivo

Combretaceae Combretum leprosum Mart. 25,0 25,0 30,0 26,7 Arbustivo

Convolvulaceae Ipomoea bahiensis Willd. ex Roem. & Schult. 17,0 14,0 14,0 15,0 Herbáceo

Cyperaceae Cyperus diffusus Vahl 45,0 7,0 7,0 19,7 Herbáceo

Euphorbiaceae Croton sonderianus Müll. Arg. 45,0 25,0 30,0 33,3 Arbustivo

Phyllantus niruri L. 45,0 35,0 10,0 30,0 Herbáceo

Fabaceae Bauhinia forficata Link 25,0 15,0 35,0 25,0 Arbustivo

Caesalpinia leiostachya (Benth.) Ducke 15,0 50,0 50,0 38,3 Arbustivo

Mimosa pudica L. 67,0 14,0 14,0 31,7 Herbáceo

Senna alata (L.) Roxb. 50,0 85,0 20,0 51,6 Arbustivo

Senna obtusifolia (L.) H.S. Irwin & Barneby 33,0 28,0 43,0 34,7 Herbáceo

Lamiaceae Marsypianthes chamaedrys (Vahl) Kuntze 17,0 14,0 28,0 19,7 Herbáceo

Lythraceae Cuphea calophylla Cham. & Schltdl. 14,0 21,0 24,0 19,7 Herbáceo

Malvaceae Sida sp. 95,0 50,0 75,0 73,3 Herbáceo

Myrtaceae Campomanesia sp. 15,0 75,0 50,0 46,7 Arbustivo

Myrtus communis L. 35,0 5,0 35,0 25,0 Arbustivo

Oxalidaceae Oxalis diffusa Pohl ex Progel 25,0 7,0 17,0 16,3 Herbáceo

Poaceae Brachiaria fasciculata (Sw.) Parodi 45,0 35,0 17,0 32,3 Herbáceo

Panicum laxum Sw. 45,0 14,0 21,0 26,7 Herbáceo

Figura 5. Riqueza de espécies em capoeiras com um, três e cinco anos de pousio.

Figure 5. Species richness in secondary forest with one, three and five years of fallow.

DISCUSSÃO

A massa seca das plantas herbáceas diminui com o aumento da idade de pousio, provavelmente

devido à diminuição de espécies e espécimes herbáceos. Com o crescimento dos arbustos, aumenta o

sombreamento sobre as ervas, impedindo o seu desenvolvimento. Cheung (2006) observou, em áreas

usadas para pastagem na Floresta Atlântica, o aumento na biomassa herbácea após o abandono, seguido

R2 = 0,99

p < 0,05

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pela diminuição ao longo do tempo. Em regiões semiáridas, os resultados são similares, com a biomassa

herbácea diminuindo à medida que aumenta o pousio (BEHERA; MISRA, 2006).

O acúmulo de fitomasssa do estrato lenhoso é maior no intervalo entre um e três anos,

observando-se um aumento superior a 100%. A diferença de acúmulo entre os anos três e cinco é apenas

de 703 kg, correspondendo a um aumento de 11%. Esses resultados podem estar associados a uma maior

densidade das plantas por área, o que resulta em aumento de competição por água, luz e nutrientes, com

redução da produção de biomassa (BRIENZA-JÚNIOR, 1999). Cardoso et al. (2000) afirmam que, com o

aumento de queimadas na área, diminui a quantidade de biomassa, pois uma área preparada para o cultivo

com o uso do fogo apresenta até 36% a menos de biomassa quando comparada a uma em que não houve

utilização de fogo. Esse valor pode subir para 50% se houver uma segunda queimada na área.

Nas capoeiras de matas de babaçu, a produção de biomassa foi inferior à encontrada por

pesquisadores em outras regiões do país. Nunez (1995) observou produção de 22 toneladas de massa

verde em capoeiras de quatro anos de idade na Amazônia, enquanto Vielhauer et al. (1998) observaram,

também na Amazônia, uma produção de nove toneladas de massa seca em capoeiras com 12 meses de

pousio. Nas capoeiras aqui estudadas, aos cinco anos a produção por hectare de matéria verde é cerca de

12 toneladas, e a de matéria seca é, em média, de seis toneladas. Convém ressaltar que as capoeiras objeto

deste trabalho estão abertas ao pastejo por animais, geralmente em situação de altas lotações, o que deve

resultar em uma redução de biomassa. Considerando ainda a Amazônia como área de estudo, nota-se que

a vegetação secundária se restabelece bem em até sete anos (GAMA et al., 2002), enquanto que em mata

de babaçu são necessários mais anos para que a vegetação assemelhe-se à original.

Neste trabalho, a tendência foi de queda da riqueza de espécies com a distância do distúrbio.

Partindo de 65 espécies (entre herbáceas e arbustivas/arbóreas) em capoeiras com um ano de pousio para

52 espécies aos cinco anos (Figura 3), a principal baixa ocorreu entre as ervas. Resultados semelhantes

foram observados na Amazônia, com maior número de espécies nos anos iniciais da sucessão e um menor

número aos 40 anos (FERREIRA; PRANCE, 1999). De acordo com Cheung (2006), quanto maior o

tempo pós-distúrbio, maior seria também a diversidade da área se a trajetória sucessional esperada fosse

sempre um padrão gradual de incremento de espécies. Sampaio et al. (1998) confirmam que há

diminuição do número de espécimes vegetais em Caatinga quando se utiliza o corte seguido de queima,

sendo que menos de 50% rebrotam num período de até dois meses. Todavia, estudos sugerem que o fogo

pode acelerar o desenvolvimento de algumas espécies vegetais (BREWER et al., 2009) ou não ter

impacto negativo sobre a quantidade de nutrientes disponíveis (VOURLITIS; PASQUINI, 2008).

Capitanio; Carcaillet (2008) observaram que a riqueza nos dois anos seguintes ao incêndio apresenta os

maiores valores, mas são semelhantes aos valores para áreas com até 30 anos após o fogo, e que a

diversidade de espécies vegetais assume valores semelhantes entre a floresta com dois anos de pousio e

uma área sem manejo há 80 anos.

Ceccon et al. (2002) assinalam que algumas propriedades do solo podem afetar o número de

indivíduos e a riqueza de espécies das comunidades de árvores e de plântulas. De acordo com Armesto;

Pickett (1985), há uma relação direta entre a intensidade do distúrbio causado pela agricultura e a riqueza

de espécies: quanto maior o distúrbio causado, menor a riqueza de espécies.

Os resultados sugerem que a resiliência de capoeiras em matas de babaçu é baixa em

comparação com outros ecossistemas. Todavia mais pesquisas são necessárias sobre sucessão secundária

nesse ecossistema que possam precisar o tempo para restaurar a floresta. Os efeitos do fogo sobre a

vegetação permanecem incertos e, para quantificar as perdas pela agricultura de broca-e-queima sobre a

diversidade e produção de matéria orgânica, são necessárias pesquisas usando uma área de floresta

intacta, cujos resultados possam ser comparados com os valores aqui apresentados. Conclui-se que, aos

cinco anos, a biomassa ainda é baixa, sendo necessário mais tempo para restaurar a floresta, uma vez que

a biomassa dirige a cronossequência de aumento no estoque de carbono no ecossistema (KIYONO et al.,

2007), necessário ao desenvolvimento da vegetação.

CONCLUSÃO

A biomassa e diversidade vegetal apresentam baixos valores em cinco anos de pousio. A riqueza

de espécies diminui com o aumento do pousio e o aumento da biomassa total é principalmente em função

da arbustiva, uma vez que ocorre diminuição na biomassa herbácea. Essa pesquisa mostra que tais

atributos, essenciais à recuperação de uma área que foi desmatada e submetida à queima, ainda estão em

déficit aos cinco anos de pousio, sendo, assim, necessário mais tempo para que a área esteja recuperada.

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