Dinâmica da estrutura e do estoque de carbono da vegetação arbórea adulta em 20 anos, em floresta secundária da Mata Atlântica

Abstract

Este estudo teve por objetivos avaliar a dinâmica da estrutura e do estoque de carbono no tronco da vegetação arbórea adulta e sua relação com os fatores edáficos e fisiográficos, em um período de 20 anos, em um fragmento florestal da Mata Atlântica. A amostragem foi realizada em parcelas permanentes em dez locais com condições ambientais distintas. O diâmetro à altura do peito (Dap) e a altura total de todos os indivíduos arbóreos com Dap ≥ 5 cm foram avaliados em 1992 e 2012. O valor de importância, o volume, o estoque de carbono e o acúmulo anual de carbono foram estimados para cada espécie e local. O Índice de Diversidade Shannon (H’) foi calculado por local e ano de amostragem e, dendogramas de similaridade foram obtidos para cada idade de avaliação. A densidade básica da madeira (DBM) por espécie obtida na literatura foi multiplicada pelo volume para obter a biomassa. Na conversão da biomassa em carbono utilizou-se o fator 0,5. As amostras de solo foram utilizadas para análise química e física, incluindo a determinação do teor de umidade. Os locais 1, 2 e 9 exibiram a menor riqueza (S) e diversidade (H’) nas duas épocas de avaliação e, os locais 5 e 6, com maior fertilidade e estágio mais avançado de sucessão, apresentaram os maiores valores de indivíduos por hectare, altura, diâmetro médio, incremento periódico médio anual em volume, similaridade florística, além de maior frequência de indivíduos nas maiores classes de diâmetro. A maioria das espécies que desapareceram, no período de 20 anos, foram pioneiras e secundárias iniciais com densidade relativa baixa, enquanto espécies secundárias iniciais e tardias predominaram dentre os ingressos. Oito espécies ocorreram em mais de sete locais e algumas espécies predominaram em locais específicos. As espécies Anadenanthera peregrina, Hieronyma alchorneoides, Pseudobombax longiflorum, Pseudopiptadenia contorta, Piptadenia gonoacantha, Citronella paniculata, Siparuna guianensis, Xylosma prockia, Eugenia cf. cerasiflora, Apuleira leiocarpa, Luehea grandiflora, Guapira opposita e Senna multijuga apresentaram os maiores incrementos periódicos médios anuais em carbono, com valores entre 0,24 a 0,77tC ha-1 ano-1. Os maiores estoques de carbono nas duas épocas foram verificados para os locais 2, 5 e 6 (>72,5 tC ha-1). Os locais em estágio médio de sucessão têm os menores estoques de carbono, porém apresentaram os maiores aumentos proporcionais em estoque de carbono (>96%). Os resultados do presente estudo indicaram haver variação na estrutura e no acúmulo e estoque de carbono da vegetação arbórea em função das condições ambientais e das espécies. Em razão de elevada diferença entre espécies no acúmulo de carbono, esta informação deve ser considerada na elaboração de planos de manejo dos fragmentos remanescentes bem como na recomposição da vegetação na Mata Atlântica.

This study aimed to evaluate the dynamics of the adult tree vegetation structure and carbon storage in the trunk and its relationship with soil and physiographic factors, over a period of 20 years, in a forest fragment of the Atlantic Forest. Sampling were carried out in permanent plots in ten sites with different environmental conditions. The diameter at breast height (Dbh) and the total height of all trees with Dbh ≥ 5 cm were evaluated in 1992 and 2012. The Importance Value (IV), the volume and the basal area were estimated for each species and site. Shannon diversity index (H') was calculated by sampling site and date of evaluation and dendograms similarity were obtained for each age assessment. The wood basic density values for each species obtained in the literature was multiplied by the volume to estimate wood biomass for each species. The factor 0.5 was used for the conversion of biomass into wood carbon. Soil samples were analysed for chemical and physical characteristcs, including determination of moisture content. Sites 1, 2 and 9 exhibited lower richness (S) and diversity (H') in both evaluation periods and, sites 5 and 6, with higher fertility and more advanced stage of succession, presented the highest values of individuals per hectare, average height, average diameter, average annual periodic increment in volume, floristic similarity and higher frequency of individuals in the greatest diameter classes. Most species that disappeared in a 20 years period were pioneers and initial secondary with low relative density, while initial and late secondary species predominated among the recruitments. Eight species occurred in more than seven sites and some species predominated in specific locations. The species Anadenanthera peregrina, Hieronyma alchorneoides, Pseudobombax longiflorum, Pseudopiptadenia contorta, Piptadenia gonoacantha, Citronella paniculata, Siparuna guianensis, Xylosma prockia, Eugenia cf. cerasiflora, Apuleira leiocarpa, Luehea grandiflora, Guapira opposita and Senna multijuga presented the highest average annual periodic increases in carbon, ranging from 0.24 to 0.77 tC ha-1 yr-1. The largest carbon stocks in the two periods were observed for sites 2, 5, and 6 (>72.5 tC ha-1). The sites in middle succession stage exhibited the smallest carbon stocks, but presented the highest proportional increases in carbon stock (>96%). The results of this study indicated that there was species and site variation in the structure and accumulation and carbon stocks of the adult tree vegetation. Due to this high difference in species carbon accumulation, this information should be taken into account in management plans of the remaining fragments as well as for the restoration of vegetation in the Atlantic Forest.