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X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA FÍSICA APLICADA

 

PRODUÇÃO DE SERAPILHEIRA NA MATA ATLÂNTICA EM DOIS SÍTIOS GEOMORFOLÓGICOS NO MACIÇO DA PEDRA BRANCA, RJ.

 

 

Gisela Vieira Macedo

(Bolsista PIBIC - Departamento de Geografia / PUC-Rio).

Rogério Ribeiro de Oliveira

(Professor do Departamento de Geografia / PUC-Rio).

 

 

Palavras-chave: serapilheira, fundo de vale, divisor de drenagem.

Eixo Temático: 3 - Aplicação da Geografia à Pesquisa

Sub-eixo: 3.4 – Aplicações Temáticas em Estudos de Caso

 

 

 

Introdução

 

Nos ecossistemas florestais a matéria orgânica representa um componente de importância vital para a maioria dos processos funcionais que ocorrem no solo (LUIZÃO & SCHUBART, 1986), sendo que a maior contribuição para a formação das camadas do solo das florestas é dada pela serapilheira.

 É na serapilheira que ocorre a ciclagem da matéria orgânica, onde os seres vivos trocam nutrientes com o solo. Esta camada é um compartimento acumulador que retrata toda a dinâmica do sistema, encontrando-se aí a presença de todos os elementos do ecossistema (OLIVEIRA et al. 2003).

 Esta camada de detritos vegetais exerce papel hidrológico fundamental em áreas florestadas, pois protege o solo do impacto direto das gotas de chuva, evitando o escoamento superficial, além de facilitar a infiltração da água no solo, minimizando os processos erosivos (FIRME, 2003). O papel mais importante da serapilheira dentro do ecossistema é manter a  circulação de nutrientes e a transferência de energia entre solo e planta, funcionando como combustível para os ciclos de nutrientes nos horizontes superiores do solo (TEIXEIRA et al.; 1992; POGGIANE, 1992; MORAES, 1993; OLIVEIRA & NETO, 2001).

A maioria dos nutrientes da serapilheira não é lixiviada para o solo, mas transferida diretamente para as raízes localizadas no topo do solo, constituindo a chamada “ciclagem direta” (OLIVEIRA et al. 2003).

A produção da serapilheira se dá pela queda do material florestal proveniente da vegetação que cai sobre o solo ao longo de um tempo, podendo variar ou não, de acordo com as estações do ano e precipitação. A serapilheira estocada é aquela que se acumula sobre o solo e passa por um complexo processo de decomposição (MASON, 1980). É a partir desta decomposição que os nutrientes minerais são liberados, iniciando assim a troca de nutrientes e energia entre  vegetação e solo. Segundo SCHLITTLER et al. 1992, as diferentes frações formadoras da serapilheira tem estrutura e composição química bem distintas e se decompõem em velocidades diferentes.

A Mata Atlântica no município do Rio de Janeiro constitui um elemento que, além de definir a sua paisagem, apresenta destacado papel no que se refere à vida da própria cidade. Estendendo-se nos entornos de dois maciços litorâneos de expressão – Pedra Branca e Tijuca – a cidade do Rio de Janeiro apresenta especificidades ditadas justamente por esta vizinhança. Oliveira & Lacerda (1992) consideram que as trocas verificadas entre estes dois sistemas adjacentes - a mata e a metrópole circundante - fazem com que sejam delineadas características próprias, ocorrendo alterações em ambos.

Porém, além de influências antrópicas, o próprio ambiente físico onde uma floresta se desenvolve é indutor de diferenças estruturais e funcionais para a comunidade vegetal. Estes ambientes físicos estão em grande parte relacionados às formações do relevo que compõem as cadeias montanhosas e são caracterizadas pelas suas formas côncavas, convexas e retilíneas, que surgem a partir de processos erosivos ou deposicionais.

As formas côncavas e os fundos de vale tendem a concentrar os fluxos de água e sedimentos, ocorrendo a dispersão destes fluxos nas formas convexas e nos divisores de drenagem. A concentração ou dispersão de água e sedimentos trazem variações na umidade e na fixação de nutrientes no solo, alterando diretamente a dinâmica da vegetação.

Visando conhecer melhor como funciona e se mantém trechos de Mata Atlântica localizados em posições geomorfologicas distintas, o presente estudo realiza um monitoramento da produção de serapilheira de dois trechos de Mata Atlântica secundária, localizados no Maciço da Pedra Branca. Os trechos de floresta monitorados estão situados em um fundo de vale e em um divisor de drenagem que formam parte da bacia do rio Caçambe.

 

Objetivos:

 

O estudo tem como objetivo geral investigar a resultante ecológica do posicionamento geomorfológico sobre a funcionalidade da vegetação estudada. Como objetivo secundário, o estudo pretende quantificar e avaliar o sub-sistema de produção de serapilheira em dois trechos da Mata Atlântica constituídos de formações florestais secundárias, localizadas respectivamente em situações geomorfológicas de fundo de vale e divisor de drenagem.

 

Área de estudo:

 

O presente estudo está sendo realizado em dois trechos de floresta secundária, situados nos limites do Parque Estadual da Pedra Branca, que compreende o Maciço da Pedra Branca, localizado na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro, com extensão de 12.500 ha.

 A pluviosidade média da região é de 1.187 mm, ocorrendo deficiência hídrica episódica nos meses de julho a outubro. O tipo climático da área é caracterizado, de acordo com a classificação de Koppen, como úmido a sub-úmido.

O monitoramento está sendo feito em dois trechos, um no fundo de vale e o outro no divisor de drenagem, inseridos em um vale suspenso da bacia do Rio Caçambe,  a cerca de 200 m de altitude. Esta bacia está situada na parte Leste da Serra da Nogueira, que forma parte do Maciço da Pedra Branca. A área apresenta diversos  afloramentos rochosos e depósitos coluviais de blocos e detritos.

De acordo com Veloso et al. (1991), as matas da região fazem parte da Floresta Ombrófila Densa Submontana. Para o presente monitoramento usamos uma área de cerca de 0,25 ha no fundo de vale e outra, com a mesma dimensão, localizada no divisor de drenagem.

 O extrato arbóreo, tanto do divisor quanto no fundo, apresenta-se bem desenvolvido, com indivíduos com altura elevada, mais ou menos 25 metros e percebe-se claramente um dossel emergente, com indivíduos jovens.

 

Metodologia:

 

A serapilheira produzida está sendo monitorada pelo método dos coletores de resíduos florestais (litter traps) descrito em Proctor (1993). Estão sendo utilizados 12 coletores (com 0,5 m de lado) em cada área, totalizando 24 coletores, que foram espalhados aleatoriamente entre ambas. Seus conteúdos estão sendo coletados quinzenalmente e submetidos à secagem em estufa até peso constante. O material decíduo foi triado nas seguintes frações: folhas (folhas, folíolos e pecíolos); galhos (ramos com diâmetro inferior a 2 cm); elementos reprodutivos (flores, frutos e sementes) e resíduos (material de origem animal, excrementos, material de origem vegetal não identificado e fragmentos de cascas de árvores).

 

Resultados e Discussão:

 

No período estudado (outubro de 2002 a julho de 2003), a floresta do divisor de drenagem produziu 7.090 kg/ha e na floresta do fundo a produção foi de 7.489 kg/ha. Durante os meses deste monitoramento, as frações folhas e galhos foram as mais preponderantes, atingindo os seguintes valores: no fundo de vale 3.155 kg/ha de folhas e 1.924 kg/ha de galhos, o que corresponde a 42% e 25% da produção total. No divisor, os valores foram respectivamente 4.168 kg/ha e 1.467 kg/ha para folhas e galhos, o que corresponde a 58% e 20% do total. Estes resultados mostram que não ocorre muita diferença na produção de serapilheira nas duas áreas de estudo.

Em estudo feito por Schlittler et al. (1992), no Parque Estadual do Morro do Diabo, SP, numa floresta mesófila semidecídua, a produção de serapilheira numa baixada foi de 8.454 kg/ha/ano e no topo foi de 6.780 kg/ha/ano, mostrando que ocorreu uma inversão da produção de serapilheira em relação ao gradiente altimétrico, como ocorreu no presente estudo.

A correlação entre precipitação e produção de serapilheira, no divisor e fundo,  mostra que o comportamento da produção total nas duas áreas em relação a precipitação pluviométrica  mostrou-se muito baixa, sendo r = 0,07 no divisor e r = 0,03 no fundo de vale. No entanto, a produção de  serapilheira do divisor de drenagem parece ser um pouco mais influenciada, o que provavelmente deve-se à ação mecânica dos ventos.

No período estudado, o mês mais seco foi junho e a produção de serapilheira foi maior do que nos períodos de chuvas intensas, tanto no divisor quanto no fundo. No divisor, em junho, a precipitação foi de 8,2 mm, enquanto a produção de serapilheira foi de 556,9 kg/ha. No fundo de vale o valor da precipitação neste mês foi 10,1 mm e a produção de serapilheira foi de 548.5 kg/ha, mostrando que em ambas as áreas (divisor de drenagem e fundo de vale) a produção foi quase a mesma e não ocorre uma correlação entre precipitação e deposição de serapilheira.  

Outros autores também concluíram que não existe muita relação entre quantidade de chuva e produção da serapilheira, como Oliveira & Lacerda (1993) e Oliveira (1999), que encontraram ausência de correlação entre estas variáveis em florestas de Mata Atlântica de encosta na floresta da Tijuca (r = 0,05) e nas matas da Ilha Grande (r = 0,04), ambas no Estado do Rio de Janeiro.

Até o presente momento, os resultados encontrados não diferiram estatisticamente pelo teste de Tuckey a nível de 5% de probabilidade, apesar das variações encontradas. Este fato mostra que ao longo de todo o período amostral (9 meses), o posicionamento geomorfológico (divisor de drenagem versus fundo de vale) não é relevante para a diferenciação ecológica no que se refere à produção de serapilheira.

 

 

Referências Bibliográficas:

 

FIRME, R.P.; Funcionalidade ecológica de um trecho de Mata Atlântica após incêndio no Maciço da Pedra Branca, RJ. 2003. 24 f.,  Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2003.

 

LUIZÃO, F. J. & SCHUBART, H. O. R. Produção e Decomposição de Liteira em Floresta de Terra Firme da Amazônia Central. Acta Limnol. Brasil., Vol. 1, 1986.

 

MASON, C.F. Decomposição. São Paulo: EPU. Ed. da Universidade de São Paulo, 1980.63p.

 

MAZUREC, A. P. Ciclagem de nutrientes em Mata Atlântica de encosta na Serra do Imbé, Norte Fluminense em duas altitudes. 1998. 88f. Dissertação (Mestrado)         Centro de Biociências e Biotecnologia, universidade Estadual Norte Fluminense, Campos, 1998.

 

MORAES, R.M. Ciclagem de nutrientes minerais em Mata Atlântica de encosta e mata sobre restinga, na Ilha do Cardoso, Cananéia, SP: produção de serapilheira e transferência de nutrientes. 1993.  Dissertação (Mestrado) Universidade de São Paulo, São Paulo, 1993.

 

OLIVEIRA, R.R. O rastro do homem na floresta: sustentabilidade e funcionalidade da Mata Atlântica sob manejo caiçara. 1999. 150f. Tese (doutorado) Departamento de Geografia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, RJ, 1999.

 

OLIVEIRA, R.R & LACERDA, L.D. Produção e Composição Química de Serapilheira na Floresta da Tijuca (RJ). Revista Brasileira de Botânica., v. 16, n. 1, p. 93-99, 1993.

 

OLIVEIRA, R.R. & NETO, A.L.C. Captura de nutrientes atmosféricos pela vegetação na Ilha Grande, RJ. Pesquisa Botânica, v. 51, p. 31- 49, 2001.

 

OLIVEIRA, R.R. & SILVA, E. & MACEDO, G. V. Biomassa de raízes finas e serapilheira em floresta secundaria no Maciço da Pedra Branca, RJ. Eugeniana, Rio de Janeiro, n.  XXVI, p. 25 35, 2003.

 

OLSON, J. Energy storage and the balance of producers and decomposers in ecological systems. Ecology, v.44, p. 321 331, 1963.

 

PROCTOR, J. Tropical forest litterfall. I: Problemas of data comparision. In  S.L. SUTTON; T.C. WHITMORE & A.C. CHADWICK (ED.) Tropical rain forest: ecology and management. Oxford, Blackwell, Sci. Publ.1993. P. 267-274.

 

SCHLITTLER, F. H. M., MARINIS, G., CESAR, O. Decomposição da serapilheira produzida na floresta do Morro do Diabo (Região do pontal do Paranapanema, Estado de São Paulo). Naturalia, Rio de Janeiro, 1992.

 

TEIXERA, C.B; DOMINGOS, M.; REBELO, C.F. & MORAES, R.M. Produção de serapilheira em floresta residual da cidade de São Paulo: Parque Estadual das fontes do Ipiranga. In: Anais do 2° Congresso Nacional sobre essências nativas, 1992. p. 785-789.

 

VELOSO, H.P.; FILHO, A.L.R.R. &  LIMA, J.C.A. Classificação da Vegetação brasileira, adaptada a um sistema universal. IBGE, RJ, 1991. p. 123.