Caracterização microclimática, ecofisiológica e fitossociológica em uma floresta estacional semidecidual secundária, em Viçosa, MG

Abstract

O presente estudo foi realizado em dez locais distintos quanto à declividade, exposição e posição topográfica, na Estação Experimental Mata do Paraíso, em Viçosa, MG (latitude = 20o45 Sul, longitude = 42o55 Oeste e altitude média de 690 m). A caracterização espacial e temporal da radiação solar fotossinteticamente ativa (PAR) e do índice de área foliar (IAF) foi realizada em quatro épocas: 23 de abril a 16 de maio (época 1), 31 de julho a 20 de agosto (época 2), 26 de novembro a 21 de dezembro de 1999 (época 3) e 26 de fevereiro a 31 de março de 2000 (época 4). Realizou-se, também, um estudo microclimático e ecofisiológico detalhado, em três, dos dez locais estudados, e em uma área aberta adjacente a floresta, em duas épocas do ano: 02 a 26 de setembro de 1999, final da estação seca, e 08 de janeiro a 14 de fevereiro de 2000, meio da estação chuvosa. A análise fitossociológica foi realizada utilizando-se dados da regeneração natural, compreendendo plantas com DAP menor que 5 cm. A transmissividade média da PAR no fragmento florestal foi 4,1% e o IAF foi 4,5. A perda de folhas em algumas espécies, no período frio e seco do ano, promoveu flutuação temporal do IAF da floresta, entre 3,8 (época 2) e 5,1 (época 4). As alterações temporais nos valores de IAF e o movimento aparente do sol promoveram variação na transmissividade média anual da PAR pela floresta, entre 2,8 (época 1) e 6,5% (época 3). A temperatura média do solo (a 2 cm de profundidade) no interior da floresta foi 5,6oC menor do que na área aberta adjacente, sendo, no entanto, verificada sazonalidade em função da disponibilidade energética, umidade do solo e IAF. As maiores diferenças de temperatura do solo e do ar e umidade atmosférica, entre o interior da floresta e a área aberta, foram mais evidentes em dias de céu limpo, em especial nos horários mais quentes do dia. O estudo ecofisiológico mostrou que as espécies sob dossel aberto, em relação às espécies sob dossel fechado, apresentaram valores mais elevados de fotossíntese líquida, ponto de saturação lumínico, condutância estomática e transpiração. Verificou-se, também, que os sunflecks são importantes para a assimilação de carbono pelas plantas no sub-bosque. A análise da composição florística e fitossociológica revelou a ocorrência de 128 espécies, distribuídas em 43 famílias, existindo variação relevante da diversidade florística entre os dez locais. A análise de correspondência canônica separou os locais em três grupos, e, ainda, permitiu identificar as exigências ecológicas das espécies estudadas. A correlação entre os índices de regeneração natural e a transmissividade da PAR permitiu identificar a tolerância das espécies à sombra, sendo possível, assim, agrupar as espécies em cinco grupos, em função do regime de radiação solar fotossinteticamente ativa disponível no subbosque.A study in the domain of the Atlantic Forest was carried out in ten sites with different slope, aspect and topographic position at the Estação Experimental Mata do Paraíso, in Viçosa, Minas Gerais State, Brazil (20o45 Latitude South, 42o55 Longitude West and an average altitude of 690 m). The spatial and temporal characterization of the photosynthetically active radiation (PAR) and leaf area index (LAI) were measured in four occasions: April 23 to May 16; July 31 to August 20; November 26 to December 21, 1999 and February 26 to March 31, 2000. A detailed microclimatic and ecophysiological study was also done in three of these areas, and in an open area close to the forest, in two periods of the year: September 02 to 26, 1999, at the end of the dry season, and January 08 to February 14, 2000, in the middle of the rainy season. The phytosociological analysis was carried out using natural regeneration data, which included all plants with DBH less than 5 cm. The mean transmissivity of the PAR in the forest fragment was 4.1%, and the LAI was 4.5. Some species shed the leaves in the cold and dry period of the year (July/August) which caused a temporal oscilation of the forest LAI from 3.8 (July/August) to 5.1 (February/March). The temporal changes of the LAI values and the apparent movement of the sun caused variations in the mean annual PAR transmissivity in the forest, which varied from 2.8% (April/May) to 6.5% (November/December). The mean soil temperature (at 2 cm depth) inside the forest was 5.6oC lower than at the open area, although a seasonality was observed in relation to the energetic availability, soil moisture and LAI. The greater differences of soil and air temperatures, and air moisture between the interior of the forest and the open area outside of the forest were most evident on clear day, specially at the warmest hours of the day. An ecophysiological study showed that the species growing under open canopies, in relation to those under closed canopies, presented higher values of net photosynthesis, luminic saturation, stomatal conductance and transpiration. Sunflecks were important for carbon assimilation by the understory plants. The floristic and phytosociological composition analysis showed the occurrence of 128 species, distributed among 43 families with an remarkable variation in floristic diversity among the ten areas. The canonical correspondence analyses distinguished the areas in three groups. The correlation between natural regeneration index and PAR transmissivity allowed to determine the tolerance of the species to shade.