Livro de Ciências Florestais e Biológicas (CIFLORBIO)

7/25/2019 Livro de Cincias Florestais e Biolgicas (CIFLORBIO)

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Cincias Florestais

e Biolgicas(CIFLORBIO)


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Reitor: Carlos Eduardo Cantarelli.Vice-Reitor:Luiz Alberto Pilatti. Diretora de Gesto da Comunicao:

Noemi Henriqueta Brando de Perdigo. Coordenadora da Editora:Camila Lopes Ferreira.Conselho Editorial da Editora UTFPR. Titulares: Bertoldo Schneider Junior, Hieda Maria Pagliosa

Corona, Hypolito Jos Kalinowski, Isaura Alberton de Lima, Juliana Vitria Messias Bittencourt, Karen

Hylgemager Gongora Bariccatti, Luciana Furlaneto-Maia, Maclovia Corra da Silva e Sani de Carvalho Rutz

da Silva. Suplentes:Anna Silvia da Rocha, Christian Luiz da Silva, Jos Antonio Andrs Velsquez Alegre,

Ligia Patrcia Torino, Mrcio Barreto Rodrigues, Maria de Lourdes Bernartt, Mrio Lopes Amorim, Ornella

Maria Porcu e Rodrigo Lingnau.

Editora fliada a


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lvaro Boson de Castro Faria

Eleandro Jos Brun

Fernanda Ferrari(Organizadores)

Curitiba

UTFPR Editora

2015

Cincias Florestais

e Biolgicas(CIFLORBIO)


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Bibliotecrio: Maria Emlia Pecktor de Oliveira CRB-9/1510

2015 Editora da Universidade Tecnolgica Federal do Paran.

Esta obra est licenciada com uma Licena Creative Commons - Atribuio-NoComercial-SemDerivaes 4.0 Internacional.

Esta licena permite o download da obra e o compartilhamento desde que sejam atribudos crditos ao(s)

autor(es), mas sem a possibilidade de alter-la de nenhuma forma ou utiliz-la para ns comerciais.Disponvel tambm em: .

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao

Coordenao editorial

Camila Lopes Ferreira

Emanuelle Torino

Projeto grco, capa e editorao eletrnica

Vanessa Constance Ambrosio

Normalizao

Camila Lopes Ferreira

Reviso gramatical e ortogrca

Sueli Nardes

UTFPR EditoraAv. Sete de Setembro, 3165 RebouasCuritiba PR 80230-901

www.utfpr.edu.br

C569 Cincias Florestais e Biolgicas (CIFLORBIO). / lvaro Boson de CastroFaria, Eleandro Jos Brun e Fernanda Ferrari (org.). Curitiba: Ed. UTFPR,2015.

196 p. : il.ISBN: 978-85-7014-149-1

1. Florestas. 2. Biodiversidade florestal. 3. Biodiversidade Conservao.4. Desbaste florestal. 5. Reflorestamento. 6. Biologia. I. Faria, lvaro Boson deCastro, org. II. Brun, Eleandro Jos, org. III. Ferrari, Fernada, org. IV. Ttulo.

CDD (23. ed.) 577.3


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AGRADECIMENTOS

Aps trs anos de trabalho e expectativa, o livro de Cincias

Florestais e Biolgicas (CIFLORBIO) da Universidade TecnolgicaFederal do Paran (UTFPR), apresentado e tornado acessvelgratuitamente para a sociedade.

Saudaes so necessrias a todos que participaram destaproposta. Foram dezenas de revisores, professores e pesquisadores dediversas instituies de ensino e pesquisa, que empregaram seu tempona avaliao dos captulos.

Aos autores, naturais das mais diversas regies, os organizadoresretribuem com agradecimentos pela conana, ao terem submetidoseus trabalhos avaliao por pares na seleo dos captulos, e poracreditarem no projeto.

Ao Conselho da Editora da UTFPR, nossos sinceros cumprimentos.Com o lanamento do CIFLORBIO, a comunidade cientca passa adispor de mais uma alternativa para a disseminao do conhecimento

cientco, universalizado para os mais diversos pblicos.


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APRESENTAO ..............................................................................11

CICLAGEM DE NUTRIENTES VIA SERAPILHEIRA EM

ECOSSISTEMAS FLORESTAIS NATURAIS NO BRASIL ............. 13

Tiago de Oliveira Godinho, Marcos Vinicius Winckler Caldeira e EleandroJos Brun

EFEITOS NEGATIVOS NAS PROPRIEDADES DO SOLO EM

TRILHAS DE REAS NATURAIS ................................................... 53

Yukie Kabashima, Flvia Gizele Knig Brun, Ingo Isernhagen e TeresaCristina Magro

EXTRATIVISMO FLORESTAL COMO FORMA DE REDUO DA

VULNERABILIDADE SOCIOAMBIENTAL ................................... 81

Henrique Machado Dias

ATRIBUTOS FSICOS DO SOLO SOB CULTIVO FLORESTAL ...127

Suzana Ferreira da Rosa, Denise Andria Szymczak e Simone Filipini AbroGEOESTATSTICA APLICADA CARACTERIZAO DEFLORESTAS ....................................................................................159

Lcio de Paula Amaral, Regiane Aparecida Ferreira, Michelle Dullius eLuciano Farinha Watzlawick

ORGANIZADORES ........................................................................193

AUTORES ........................................................................................195

SUMRIO


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APRESENTAO

A Universidade Tecnolgica Federal do Paran Cmpus Dois

Vizinhos (UTFPR-DV) oferta, atualmente, os bacharelados em EngenhariaFlorestal, Agronomia, Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia,

Engenharia de Software e Zootecnia. Alm destes cursos, so tambm

oferecidas as licenciaturas em Cincias Biolgicas e em Educao do Campo.

A notvel proximidade de reas de conhecimento tem favorecido

a criao de novas linhas de pesquisa e o desenvolvimento de projetos

interdisciplinares na UTFPR-DV. Como resultado, visualiza-se hoje no

Cmpus uma crescente ampliao da produo cientco-tecnolgica pelacomunidade acadmica, o que colabora para a sua consolidao como

instituio de excelncia em ensino, pesquisa e extenso.

Historicamente, parte dos trabalhos pedaggicos, tcnicos e

cientcos desenvolvidos pelos professores e alunos da UTFPR-DV,

individualmente ou em parceria com pesquisadores internos e externos,

estavam sendo submetidos s edies de um livro publicado no mbito do

Seminrio sobre Sistemas de Produo Agropecuria (SSPA). O SSPA foium evento de periodicidade anual, contextualizado principalmente pela

produo cientca iniciante dentro dos cursos de Zootecnia e Tecnologia

em Horticultura (encerrado). Entre os anos de 2007 e 2010, o SSPA publicou

edies anuais do livro Sistemas de Produo Agropecuria, sendo que

em 2010, a obra contou com 21 captulos abordando temas dentro da rea

agropecuria, porm tambm envolvendo reas correlatas, como as das

cincias orestais e biolgicas, em crescente desenvolvimento na poca.

Estas ltimas reas, no entanto, fugiam do escopo do livro Sistemas de

Produo Agropecuria.

Nesse contexto, com a nalidade de abranger as demais temticas

abordadas em pesquisa e extenso no Cmpus e que poderiam uir para

uma publicao de cunho didtico, lanou-se em 2011, por ocasio do I

Congresso de Cincia e Tecnologia da UTFPR-DV (I CCT), do I Simpsio

de Cincias Florestais e Biolgicas (I SIFLORBIO) e do V SSPA, uma nova

proposta de livro, direcionado para as Cincias Florestais e Biolgicas,

denominado CIFLORBIO. Tal proposta, alm de possuir carter mais


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amplo, foi idealizada para possibilitar tambm a incluso de temticas

desenvolvidas em parceria com instituies externas.

A chamada pblica do livro CIFLORBIO da UTFPR recebeu 22

captulos abordando assuntos diversos dentro da temtica do livro, tanto de

docentes do Cmpus como de parceiros de outras universidades e institutosde pesquisa, inclusive do exterior. Aps cuidadoso processo de reviso,

do total de captulos, cinco foram aprovados, trazendo uma amostra

consistente da produo dos autores, com resultados de pesquisa bsica e

aplicada atualizada envolvendo as reas temticas.

Todas essas contribuies so advindas de importantes pesquisadores

de quatro universidades federais do Brasil (Universidade Tecnolgica Federal

do Paran - UTFPR, Universidade Federal do Paran - UFPR, UniversidadeFederal do Esprito Santo UFES - e Universidade Federal de Santa Maria

- UFSM), duas estaduais (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz

da Universidade de So Paulo - ESALQ/USP - e Universidade Estadual

do Centro-Oeste - UNICENTRO), alm do Instituto Federal de Cincia e

Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), do Instituto Capixaba de Pesquisa,

Assistncia Tcnica e Extenso Rural (INCAPER) e da Empresa Brasileira de

Pesquisa Agropecuria (EMBRAPA), em reas abrangentes e fundamentais,contemplando as cincias orestais e biolgicas em vrios aspectos como

os relativos s reas de Conservao da Natureza, Silvicultura, Manejo

Florestal, Manejo e Conservao do Solo.

Desta forma, a elaborao deste livro vem ao encontro do conceito de

indissociabilidade entre pesquisa bsica e aplicada, uma das caractersticas

prprias de uma universidade tecnolgica que se baseia na aplicao do

conhecimento para a criao de inmeros processos, produtos e serviosque beneciam a sociedade.

Neste sentido, a divulgao de tais conhecimentos sob o formato

de livro, certamente contribuir com os processos educativos voltados ao

desenvolvimento sustentvel nas reas concernentes, disponibilizando

informaes sociedade, e universalizando o conhecimento gerado pela

UTFPR e instituies parceiras.

Os organizadores


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GOMES; QUEIRZ, 2011). Esta realidade vem aumentando nas dcadas

recentes em funo das altas taxas de desmatamento.

O valor da biodiversidade das orestas secundrias um tema

ainda rodeado de controvrsias e incertezas (BIHN, 2008). So pouco

conhecidos muitos aspectos relativos dinmica de recuperao dessasorestas, as quais necessitam ainda de um rduo trabalho da comunidade

cientca na misso de fornecer, com base em estudos, fundamentos

para a recuperao, a restaurao e o manejo sustentvel para mltiplos

produtos, das reas remanescentes ou restauradas.

Esses estudos ecolgicos em orestas nativas so de vital

importncia para o entendimento do comportamento das caractersticas

intrnsecas ao ecossistema e devem ser realizados antes que esses

ecossistemas tenham toda a sua rea original alterada pelo homem.

Neste contexto, a dinmica nutricional das orestas, principalmente

em relao ciclagem de nutrientes, que ocorre naturalmente, em

parte pela lavagem das copas e troncos das rvores pela gua da chuva

que atravessa o dossel da oresta e parte pela deposio de tecidos

senescentes (serapilheira), aps a sua decomposio (BALIEIRO et al.,

2004; CALDEIRA et al., 2007; CALDEIRA et al., 2008; CALDEIRA et al.,

2010; HAAG, 1985) so aspectos fundamentais a serem estudados.

A importncia da serapilheira para a ciclagem dos nutrientes

em povoamentos orestais j foi reconhecida desde o sculo passado,

quando foi observada uma diminuio gradual da produtividade

de orestas de conferas europeias, que tiveram sua serapilheira

frequentemente removida para o uso como cama de animais, prtica

comum naquele sculo (PRITCHETT, 1979). de comum acordo por

parte dos pesquisadores que o conhecimento da dinmica da ciclagem

de nutrientes fundamental em vrios programas, por exemplo, na

regenerao da oresta. Segundo Martins (2010), isto especialmente

importante, tendo em vista o decreto que regulamenta a Lei da Mata

Atlntica (Lei no 11.428, de 22 de dezembro de 2006) cujo objetivo

aumentar a rea de preservao da oresta de 7 para 20%.

De acordo com Caldeira et al. (2010), ainda so poucos os

conhecimentos sobre os ecossistemas naturais e sobre a ciclagem de


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nutrientes em orestas naturais e plantaes orestais com orestas

nativas no Brasil. Portanto, torna-se necessrio o desenvolvimento de

novas pesquisas, principalmente naquelas regies do pas mais sujeitas

aos impactos antrpicos, onde os ecossistemas primitivos se encontram

em via de desaparecimento.

Trabalhos sobre a produo e o acmulo de serapilheira fornecem

subsdios para um melhor entendimento da dinmica dos nutrientes.

Alm disso, permitem a escolha de espcies vegetais para a formao de

macios orestais, com informaes sobre a sazonalidade, a quantidade

e a qualidade da serapilheira produzida, e os fatores relevantes para

a melhoria das propriedades qumicas, fsicas e biolgicas do solo

(CALDEIRA et al., 2008; GODINHO et al., 2013).

Diante do quadro de devastao das orestas no Brasil, entre elas

a Mata Atlntica, ainda urgente o desenvolvimento e o conhecimento

de tcnicas e processos que viabilizem a restaurao de parte do bioma

e a conservao dos remanescentes ainda pouco afetados (GANDARA;

KAGEYAMA, 2003). Portanto, estudos sobre a inuncia de variveis

ambientais na vegetao podem gerar contribuies signicativas para oentendimento das relaes entre a vegetao e o ambiente, fornecendo

subsdios necessrios ao desenvolvimento de estratgias de recuperao

de reas degradadas, restaurao ambiental e de manejo e conservao

da biodiversidade. A inexistncia ou a raridade de trabalhos sobre a

dinmica dos processos que envolvem a ciclagem de nutrientes em

orestas, principalmente as naturais, deve-se diculdade na coleta

de dados, devido complexidade ambiental destas formaes, custoselevados para a realizao de estudos, grande nmero de pessoas

necessrias ao desenvolvimento dos trabalhos e falta de metodologia

adequada ou padronizada.

Neste trabalho, so evidenciados os mecanismos que envolvem o

aporte e o acmulo de serapilheira em ecossistemas naturais brasileiros,

oferecendo subsdios para a restaurao e o manejo sustentvel de

remanescentes orestais.


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pela serapilheira at a absoro dos nutrientes na forma inica. Nesse

contexto, a matria orgnica do solo (MOS) passa a ter um papel

primordial na liberao de nutrientes no solo, principalmente o fsforo,

enxofre e nitrognio. Em solos tropicais e subtropicais altamente

intemperizados, a MOS tem grande importncia para o fornecimentode nutrientes s espcies orestais, a reteno de ctions, a complexao

de elementos txicos e de micronutrientes, a estabilidade da estrutura,

a inltrao e reteno de gua, a aerao, e a atividade de biomassa

microbiana, constituindo-se, assim, um componente fundamental da

sua capacidade produtiva (BAYER; MIELNICZUK, 1999).

O ciclo biogeoqumico desempenha um papel importante no

conhecimento das condies e dinmica dos processos internos dosecossistemas naturais que auxiliam no entendimento das rpidas

mudanas provocadas, por exemplo, pela explorao orestal no meio

ambiente (FEGER; RASPE, 1998). Alm desses benefcios, o entendimento

da ciclagem de nutrientes da serapilheira em orestas nativas um dos

aspectos primordiais a serem estudados, com vistas ao planejamento

do uso destas espcies para recuperao de reas degradadas ou para

produo de madeiras nobres (POGGIANI; SCHUMACHER, 2005).

Os ciclos de nutrientes na natureza ocorrem mediante a troca de

energia entre organismos e entre estes e o ambiente fsico-qumico que

o cerca, tendo como ponto de partida, no planeta Terra, na maioria dos

processos, a energia do Sol, sendo que nos trpicos esta energia chega com

mais intensidade at a superfcie. Assim, as orestas tropicais tm altas

taxas de produtividade primria, processos de decomposio acelerado e

uma grande reciclagem de materiais. Entre as principais caractersticas

dos trpicos, esto as precipitaes abundantes, altas temperaturas, ora

e fauna extremamente diversicadas e solos muito antigos, distintos e

altamente intemperizados o que causa a liberao e reduo de minerais

tornando a manuteno da oresta altamente dependente da ciclagem e

reciclagem dos nutrientes (CABIANCHI, 2010).

A produo e a decomposio de serapilheira est diretamenteassociada a entrada e a sada de nutrientes do solo, sendo um processo

chave para a manuteno dos ambientes tropicais. Esse processo


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possibilita o desenvolvimento de orestas em solos com baixos teores

nutricionais (SCHUMACHER; BRUN; KNIG, 2004).

Neste sentido, a produo e a decomposio de serapilheira

so as principais entradas de nutrientes no sistema. A manuteno

da produtividade de um ecossistema depende, essencialmente, dacapacidade que o ecossistema tem de circular e acumular nutrientes

entre os compartimentos (EWEL, 1976; LEITO FILHO et al., 1993).

Assim, nos ecossistemas, os elementos so continuamente transferidos

entre os compartimentos biticos e os abiticos. A ciclagem de

nutrientes abrange as trocas de elementos minerais entre os seres vivos e

o ambiente que os circunda, centrando-se nas relaes entre a vegetao

e o solo. Por meio dela, obtm-se informaes sobre a distribuio denutrientes no ecossistema, podendo-se inferir sobre os uxos entre os

diferentes compartimentos (GOLLEY, 1983; SCHUMACHER et al., 2003;

VITAL et al., 2004).

A quantidade de cada nutriente presente na serapilheira durante

um ano fornece boa estimativa da demanda de nutrientes da oresta e

da quantidade que retorna ao solo durante a ciclagem (CALDEIRA et al.,

2007; CALDEIRA et al., 2008; CALDEIRA et al., 2010; SCOTT; PROCTOR;

THOMPSON, 1992). A comparao entre aporte e quantidade liberada

na decomposio no mesmo perodo fornece o balano de nutrientes

(VITOUSEK; SANFORD, 1986) e a quantidade anual de biomassa

de serapilheira e nutrientes fornece a estimativa de produtividade

(CABIANCHI, 2010).

Segundo Burger e Delitti (1999), a biomassa vegetal presente emum dado momento a resultante de todas as caractersticas genticas

das espcies, de todos os fatores biticos e abiticos e da histria de cada

ecossistema. A deposio, o acmulo e a decomposio de serapilheira

so inuenciados por diversas variveis. Entre elas, pode-se destacar:

temperatura, precipitao, produtividade primria, diversidade da

biota (macro, meso e micro), diversidade do material vegetal, qualidade

qumica da serapilheira, concentrao de nutrientes, concentrao deCO2 atmosfrico e deposio de N (HTTENSCHWILER; TIUNOV;

SCHEU, 2005; HOORENS; AERTS; STROETENGA, 2002).


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APORTE DE SERAPILHEIRA

Os ecossistemas orestais desenvolvem um horizonte orgnico

sobre o solo, que, segundo Koehler (1989), o resultado da queda

peridica de folhas, galhos, frutos e, s vezes, rvores inteiras. ParaVibrans e Sevegnani (2000), serapilheira todo material vegetal

depositado no cho da oresta, bem como restos de animais e material

fecal, excluindo troncos e ramos acima de 10 cm de dimetro.

Estudos realizados em vrias orestas nativas e em plantaes

orestais com espcies nativas ou exticas evidenciam que a serapilheira

composta por, de maneira geral, 60 a 80% de folhas, 1 a 15% de ramos e

1 a 25% de casca. As folhas normalmente constituem a maior proporoda biomassa que caem ao solo, sendo que esse percentual aumenta com

a idade, at certo ponto, quando ento, diminui devido ao aumento na

queda de galhos e casca.

Sabe-se que a quantidade de serapilheira aportada ou acumulada

varia em funo da tipologia vegetal e da condio climtica. Vrios

fatores, abiticos e biticos, afetam a produo de serapilheira, como

tipo de vegetao, altitude, latitude, precipitao, temperatura,

regimes de luminosidade, relevo, herbivoria, deciduidade, estgiosucessional, evapotranspirao, disponibilidade hdrica e caractersticas

do solo. Segundo Correia e Andrade (1999), em escala mais ampla, a

produtividade vegetal determinada pela distribuio de chuvas, que

exerce forte inuncia sobre a disponibilidade de gua no solo e de

nutrientes.

A deposio de serapilheira o resultado da interao destes

fatores e, conforme as peculiaridades de cada sistema, um fator pode

prevalecer sobre os demais (BRUN et al., 2001). Assim, em diferentesecossistemas orestais podem ser depositadas diferentes quantidades

de serapilheira e esta, por sua vez, pode apresentar diferentes propores

de fraes pelo fato da oresta nativa ser mais heterognea, mudando de

acordo com a tipologia e composio de espcies.

Quanto sazonalidade da serapilheira, h variaes entre

espcies nas regies tropicais e subtropicais, e sua derrubada causada


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nas regies tropicais. As informaes obtidas por meio dessas avaliaespodem auxiliar o planejamento do manejo a ser adotado, principalmenteem regies fortemente degradadas, a m viabilizar futuros trabalhosvisando a sua recuperao.

Biomassa de Serapilheira Aportada

A comparao de resultados encontrados na literatura sobre aproduo de serapilheira por diferentes tipologias orestais complexadevido grande variao natural na deposio destas fraes e s formasde amostragem e triagem utilizadas. Alguns autores computaram

os pesos dos ramos juntamente com os rgos reprodutivos, outrossepararam os rgos reprodutivos em frao ores e frao frutos,outros triaram a serapilheira somente em duas fraes, foliar e lenhosaou, ainda, no zeram distino entre os elementos reprodutivos e amiscelnea. Diante do exposto, as comparaes devem ser cautelosas,levando-se em conta estas possveis variaes. Mesmo assim, os padresgerais e tendncias encontrados nos diferentes trabalhos podem serapreciados no sentido do entendimento da dinmica dessas reas. ATabela 1 apresenta o aporte de serapilheira em diferentes tipologiasorestais brasileiras.

Tabela 1 - Produo de serapilheira (Mg ha-1ano-1) em diferentes tipologiasorestais brasileiras

Tipologia Florestal Caractersticas LocalDeposio

(Mg ha-1ano-1)Referncia

Floresta EstacionalSemidecidual

Floresta secundriaCachoeiro de

Itapemirim, ES9,3 Godinho et al.(2013)


Zona ripria Botucatu, SP 10,6 Vital et al.(2004)


Floresta preservada

Ouro Preto, MG

6,8

Werneck, Pedralli eGieseke (2001)

Floresta intermediria 6,6

Floresta secundriajovem

(40 anos)5,1

(continua)


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o processo de absciso foliar, que tem como incio do processo otransporte do cido abcsico (ABA), o qual provoca o fechamento dosestmatos. Alm disso, o aumento no grau de desidratao em funo dabaixa umidade pode ocasionar a senescncia precoce da folha e separao

da mesma do vegetal. Na comparao realizada por Proctor (1983), emuma srie de estudos em orestas tropicais, o mesmo concluiu que noh relao simples entre queda anual de serapilheira e precipitaoincidente anual. A falta de correlao entre essas duas variveis deve-se ao atraso de resposta da vegetao ao estresse hdrico, que desloca opico da curva de queda de serapilheira para frente do pico de mnima daprecipitao pluviomtrica anual.

Avaliando esse aspecto em Floresta Estacional Decidual na regionordeste do Rio Grande do Sul, Brun et al.(2001) encontraram indcios deque para uma maior disponibilidade de gua - aumento da diferena entreprecipitao (P) e evapotranspirao (ETP) -, ocorreu uma tendncia deuma maior devoluo simultnea da serapilheira para o piso da oresta.Porm, nas observaes desses autores, o aumento na devoluo deserapilheira na primavera (setembro at novembro) pode ser relacionado

deteno do crescimento provocada pelo inverno, o qual se manifestou medida que a diferena P-ETP se elevou a partir de julho.

O mesmo padro supracitado pde ser observado com anlisedo efeito trs meses mais tarde. Desta forma, pode-se inferir que oprincipal mecanismo que desencadeia o processo de derrubada de maiorquantidade de serapilheira na primavera foi a deteno do crescimentoprovocado no inverno, assim como o efeito do vento e do aumento da

temperatura na derrubada de galhos e outros processos auxiliares naderrubada do material j senescente. Segundo Brun et al.(2001), esseprocesso tende a ser predominante nas orestas estacionais do Sul doBrasil, onde a estacionalidade predominante a trmica e no a hdrica.

Tambm importante vericar a contribuio das fraes vegetaisao longo do ano. Do ponto de vista da ciclagem de nutrientes, as folhasrepresentam a via mais rpida de retorno e mais rica de nutrientes, o que

congura uma estratgia das rvores na utilizao de nutrientes para seucrescimento (CALDEIRA et al., 2007; CALDEIRA et al., 2008; CALDEIRAet al., 2010; PINTO et al.2009). As folhas apresentam maiores teores da


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maioria dos nutrientes, por ser um tecido siologicamente mais ativoe apresentar uma taxa de decomposio mais acelerada, pela sua altasuperfcie especca. Os picos de material lenhoso que contribuempara a formao da camada de serapilheira so, na maioria das vezes,

atribudos ao das chuvas fortes ou dos ventos.Como a absciso de tecidos vegetais, alm dos fatores climticos e

logenticos da planta, inuenciada por fatores pedolgicos (umidadee aerao do solo, decincia e toxicidade de constituintes minerais,salinidade e alcalinidade), poluentes atmosfricos, fogo, gravidade,insetos, microorganismos patognicos, doenas, competio entre folhasnovas e velhas (KOZLOWSKI; PALLARDY, 1996), o estabelecimento

de padres de deposio baseados em apenas um ou poucos fatoresdeve ser visto com cautela. Na grande maioria dos casos, uma anlisemultivariada das relaes de causa e efeito mais aplicvel, devendo aspesquisas realizadas com esses aspectos terem ateno maior gamapossvel de fatores que interferem e que so inuenciados na deposioe sua sazonalidade.

Nutrientes Aportados via Serapilheira

A inuncia dos meses do ano na variao dos teores de nutrientesda serapilheira normalmente pequena. Este comportamento j foirelatado por diversos autores (BARBOSA, 2000; CUEVAS; MEDINA, 1986;CUNHA et al., 1993; GODINHO et al., 2013; PAGANO, 1989). Cunha et al.(1993) armaram que a estabilidade nos teores dos elementos demonstra

que a qualidade da serapilheira pouco se altera durante o ano e que, ainuncia na dinmica anual de populaes de organismos do solo e ofornecimento de nutrientes esto mais relacionados com a quantidade deserapilheira depositada do que com a variao em sua qualidade.

A literatura evidencia que os padres de sazonalidade so dedifcil entendimento, pois vrios fatores podem inuenciar nos teorescontidos nas fraes da serapilheira, por exemplo, a diversidade de

espcies e partes da planta que compem a serapilheira, diferentesperodos de deposio, local da rvore de onde o material proveniente(posio na copa), lavagem das folhas, tipos de orestas, indicando


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assim que elas apresentam caractersticas distintas e que fatores

abiticos inuenciam os processos que controlam a disponibilidade

de nutrientes (PAGANO; DURIGAN, 2000; VIERA; SCHUMACHER,

2010a; VIERA; SCHUMACHER, 2010b). Existem outros fatores, tais

como: a espcie, a capacidade de redistribuio de nutrientes antes dasenescncia, do solo e da proporo de folhas em relao aos demais

componentes e o aumento da idade do povoamento (CALDEIRA et al.,

2010; PRITCHETT, 1990; VIERA; SCHUMACHER, 2010c; GODINHO et

al., 2013; SCHUMACHER et al., 2011).

Epsteim e Bloom (2006) apresentam o padro de variao dos

principais nutrientes pesquisados e com efeitos mais conhecidos em

plantas cultivadas, sendo: de 5 a 60 g kg-1de N; de 1,5 a 5 g kg-1de P; de 8,0a 80,0 g kg-1de K; de 1,0 a 60,0 g kg-1de Ca; de 0,5 a 10,0 g kg-1de Mg e de 1,0

a 15,0 g kg-1de S. Micronutrientes na matria seca: entre 20 e 600 mg kg-1

de Fe; 10 a 600 mg kg-1de Mn; de 2,0 a 50,0 mg kg-1de Cu; de 10,0 a 250,0

mg kg-1de Zn, de 0,2 a 800,0 mg kg-1de B e de 0,1 a 10,0 mg kg-1de Mo.

A quantidade dos nutrientes transferida ao solo via deposio

de serapilheira muito varivel entre as orestas tropicais e depende

das caractersticas funcionais de cada elemento no metabolismo das

plantas, da presena ou ausncia de mecanismos de conservao de

nutrientes, variando de acordo com as condies edafoclimticas, das

exigncias nutricionais das espcies, da parte da planta considerada,

da fenologia, da poca do ano, da composio orstica, do estgio

sucessional e da metodologia empregada na avaliao (BRUN et al.2010;

CUEVAS; MEDINA, 1986; GOLLEY, et al. 1978; MEGURO; VINUEZA;

DELITTI, 1979; VITOUSEK; SANFORD, 1986; VIERA et al., 2010; VOGEL;

SCHUMACHER; TRUBY, 2007; VOGEL et al., 2008). Em estudo realizado

por Brun, Schumacher e Vaccaro (2011), em trs fases sucessionais de

uma Floresta Estacional Decidual no Rio Grande do Sul, observou-se

que o retorno de nutrientes tinha maior razo de proporcionalidade

com a quantidade de serapilheira devolvida do que com os teores dos

nutrientes.

O contedo dos nutrientes contidos na serapilheira transferido para

o solo via deposio estimado pela Equao 1 (CUEVAS; MEDINA, 1986):


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Tabela2-Contedodemacroem

icronutrientesaportado

sviaserapilheiraemalgumastipologiasorestais

TipologiaFlorestal

Caractersticas

N

P

K

Ca

Mg

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B

Ref.

kgha-1

ano-1

Flores

taEstacionalDecidual

Secund

riainicial

100,1

5,8

43,9

101,3

22,6

-

-

-

-

-

-

Brun,SchumachereVaccaro

(2011)

Secundriatardia

120,0

6,8

51,7

98,5

20,5

-

-

-

-

-

-

Madura

(Clmax)

173,4

9,3

81,7

175,0

24,6

-

-

-

-

-

-

Flores


Estgio

mdiode

regen

erao

164,9

9,2

35,6

124,3

20,2

12,0

1,3

-

1,2

0,4

-

Vogel,SchumachereTrby

(2011)

Floresta

EstacionalSemidecidual

Florestasecundria

172,2

4

8,9

1

67,6

6

216,9

1

27,3

3

13,5

5

2,3

2

0,0

5

2,0

5

0,2

4

0,5

1

God

inhoetal.(2014)

Floresta


-

217,7

6

11,5

5

52,7

9

199,8

0

38,8

0

-

Vitaletal.(2004)

Floresta


10anos

165,5

5,4

50,1

88,9

29,1

--

10,0

0,2

6

6,6

5

0,6

5

-

Toledo

,PereiraeMenezes

(2002)

50anos

218,9

5,8

67,4

107,7

37,6

-

10,6

0,2

7

7,7

4

0,8

1

-

Floresta


Florestainicial

137,0

9

4,5

2

16,5

8

89,3

7

20,8

5

-

-

-

-

-

-

Pintoetal.(2009)

Floresta

madura

179,7

9

7,8

7

45,4

9

179,2

8

26,1

9

-

-

-

-

-

-

Flores


206,6

8

11,2

0

37,7

5

269,1

5

29,8

4

-

-

-

-

-

-

Cu

nhaetal.(1993)

FlorestaOmbrflaDensa

Florestasecundria

38,1

8

2,3

9

7,35

-

-

-

-

-

-

-

-

Calvi,

PereiraeEspndula

Jnior(2009)

Florestasecundria

an

tiga

40,1

6

2,3

9

10,8

1

-

-

-

-

-

-

-

-

FlorestaTropicalmida

-

-

8,6

128,7

239,7

22,2

-

0,5

0,1

0,4

0,3

-

Golleyetal.(1978)

FlorestaTropicalBaixoMontanamida

-

-

2,6

90,6

97,7

32,9

-

2,3

0,1

3,3

0,4

-

Fonte:Au

toriaprpria(2011

).


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A Tabela 3 apresenta dados sobre ecincia anual de utilizao

dos macro e micronutrientes em trecho de Floresta Estacional

Semidecidual Submontana em Cachoeiro de Itapemirim, pelas fraes

folhas/miscelneas, frao galhos e para a serapilheira total depositada:

Tabela 3 - Ecincia de uso dos macro e micronutrientes (kg matria seca /kg de nutriente) pelas fraes folhas/miscelneas e frao galhos e totaldepositado na Floresta Estacional Semidecidual Submontana, Cachoeiro deItapemirim, ES

FraoMacronutrientes

N P K Ca Mg S

Folhas/miscelneas 52 995 128 44 321 658

Galhos 75 1608 324 36 615 989

Total 54 1040 137 43 339 684

Micronutrientes

Fe Cu Mn Zn B

Folhas/miscelneas 3824 169456 4284 40021 16840

Galhos 6129 150900 7740 30123 39254

Total 3994 167124 4512 38583 18007

Fonte: Godinho et al. (2013).

Nas fraes estudadas e para o total depositado, a melhor

ecincia anual no uso de macro e micronutrientes foi respectivamente,

P e Cu, sendo Ca e Fe no considerados como uma boa ecincia. A

frao folhas/miscelneas mostrou-se mais eciente na utilizao de Ca,

Cu e Zn, enquanto a frao galhos foi mais eciente em utilizar N, P, K,

Mg, S, Fe, Mn e B (Tabela 3).

Um maior teor de um nutriente na frao estudada propiciou

menor valor de EUN para este nutriente, como pde ser observado

para o Ca e o Fe, que foram o macro e micronutriente encontrados em

maiores teores em todas as fraes do presente estudo. Enquanto que

um menor teor de um determinado nutriente propiciou aumento na

ecincia do seu uso, fato esse vericado para o P e Cu, sendo o macroe micronutriente encontrado em menores teores em todas as fraes do

presente estudo (Tabela 3). Resultados semelhantes aos encontrados por


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mesma desempenha um papel essencial, aumentando a capacidade de

troca catinica (CTC) do solo. Alm disso, o material acumulado permite

a existncia de uma grande variedade de nichos para a mesofauna,

microora e microrganismo para o solo, sendo ainda fonte de coloides

para o mesmo (PRITCHETT, 1990). Tambm exerce funes de isolantetrmico (melhora as condies trmicas dos horizontes mais profundos)

e reteno de gua, atuando como atenuador de efeitos erosivos da gua,

bem como tem grande efeito hidrolgico, funcionando principalmente

como ltro e esponja da gua proveniente da atmosfera que penetra no

solo (MOLCHANOV, 1963).

De acordo com Caldeira et al.(2008), a quantidade de serapilheira

sobre o solo varia em funo de diversos fatores, como a intensidadeda cobertura orestal, do estgio sucessional, da idade, da poca da

coleta e do tipo de oresta. Alm desses, devem ser consideradas as

condies edafoclimticas, o stio, as espcies de sub-bosque, o manejo

silvicultural, a proporo de copa, a taxa de decomposio, os distrbios

naturais - como fogo e ataque de insetos - ou articiais - como remoo

da serapilheira e cultivos.

Tambm inuencia no acmulo de serapilheira, o teor de

nutrientes nos componentes, a fenologia das espcies, a intensidade do

processo de lixiviao das copas pela gua da chuva e as estratgias de

conservao (CALDEIRA et al., 2007; CALDEIRA et al., 2010; GODINHO

et al., 2014; SCHUMACHER et al., 2011; VOGEL et al., 2008).

A camada orgnica formada pela serapilheira tem sido a principal

agente responsvel pela ciclagem de nutrientes em ecossistemas

orestais tropicais (PRITCHETT, 1979), pois o compartimento formado

pela serapilheira e pelo solo o stio de todas as etapas da decomposio

da matria orgnica e da ciclagem de nutrientes. medida que as

folhas, galhos e razes vo sendo incorporados serapilheira e sofrem o

processo de decomposio, ocorre liberao desses nutrientes ao solo e,

consequentemente, disponibilizao para as plantas.

Quando muito espessa, a serapilheira pode atuar como barreirafsica ao estabelecimento inicial de determinadas espcies, dicultando

a penetrao de sementes, impossibilitando a radcula de atingir o


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solo ou impedindo que plntulas consigam emergir aps a germinao(CHAMBERS; MACMAHON, 1994). A presena de serapilheira podeno afetar diretamente a ocorrncia das espcies, mas altera condiesambientais e com isso pode inuenciar a interao entre populaes

com diferentes sensibilidades sua acumulao, afetando a estrutura dacomunidade (FACELLI; PICKETT, 1991).

A decomposio regulada pela interao de trs grupos devariveis: as condies fsico-qumicas do ambiente, que so controladaspelo clima e pelas condies edcas do stio, a qualidade (orgnicae nutricional) do substrato, que determina sua degradabilidade, e anatureza da comunidade decompositora (macro e microrganismos)

(CORREIA; ANDRADE, 1999; HEAL; ANDERSON; SWIFT, 1997). Demodo geral, o clima controla o processo de decomposio em escalaregional, enquanto a composio qumica domina o processo em escalalocal (BERG, 2000). Assim, sob as mesmas condies edafoclimticas,a taxa de decomposio do folhedo de diversas espcies orestaispode variar conforme a qualidade (teor de lignina, por exemplo) dosubstrato (TAYLOR; PARKINSON; PARSONS, 1989). Os conjuntos de

qualidade microambiental associados qualidade do substrato podemacelerar a decomposio.

O processo de ciclagem de nutrientes pela decomposio daserapilheira to importante quanto o processo de fotossntese (HEAL;ANDERSON; SWIFT, 1997). Este processo mantm a funcionalidade dosecossistemas orestais, principalmente dos tropicais, que dependemfortemente da reciclagem interna dos mesmos, possibilitando, atravs

da mineralizao da matria orgnica, que grande parte de seuscomponentes sejam incorporados novamente ao solo (ODUM, 2001).

Segundo Schumacher, Brun e Knig (2004), a camada deserapilheira que se acumula sob a oresta funciona como uma grandeesponja sobre o solo, com capacidade de reter a gua da chuva, reduzira evaporao e as variaes bruscas de temperatura do solo, assimevitando a eroso, melhorando a estrutura do solo e promovendo a

ciclagem de nutrientes.


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Biomassa de Serapilheira Acumulada

Vrios fatores podem inuenciar nas variaes da quantidade deserapilheira acumulada sobre o solo de orestas nos diferentes meses

do ano. Toda a dinmica do material acumulado na superfcie do solo inuenciada por fatores do ambiente, temperatura e umidade; pelaqualidade inicial do material formador como, por exemplo, peloscomponentes orgnicos; pelos macronutrientes e micronutrientes;pelos organismos do solo, como fauna, actomicetos e bactrias entreoutros (GODINHO et al., 2014; OCONNELL; SANKARAN, 1997).

De acordo com OConnell e Sankaran (1997), em determinados

locais da Amrica do Sul, para orestas tropicais naturais, a quantidadede serapilheira acumulada varia entre 3,1 e 15,5 Mg.ha-1. A Tabela 4mostra uma reviso sobre o acmulo de serapilheira em diferentestipologias orestais brasileiras.

Tabela 4 - Biomassa de serapilheira acumulada sobre o solo (Mg ha -1) emdiferentes tipologias orestais brasileiras

Tipologia Florestal Caractersticas Local Acmulo(Mg ha-1) Referncia


Floresta secundriaCachoeiro de

Itapemirim, ES5,5 Godinho et al.(2014)


Floresta secundria So Gabriel, RS 8,4Vogel e Schumacher

(2010)


Zona ripria Botucatu, SP 6,2 Vital et al.(2004)

Floresta EstacionalDecidual

Secundria inicial

Santa Tereza,RS

5,2

Brun, Schumacher eVaccaro (2011)

Secundria tardia 5,7

Madura (clmax) 7,1


Secundria inicial Santa Tereza,RS

5,6 Brun, Schumacher eCorrea (2011)Secundria tardia 4,7


Floresta secundria Santa Maria, RS 6,7 Cunha et al.(1993)

Floresta Estacional

DecidualFloresta secundria Santa Maria, RS 8,8

Kleinpaul et al.

(2005)

(continua)


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Tipologia Florestal Caractersticas LocalAcmulo

(Mg ha-1)Referncia

Floresta Ombrfla DensaSubmontana

Floresta poucoalterada Silva Jardim, RJ7,0 Borm e Ramos

(2002)Floresta muitoalterada

8,5

Floresta Ombrfla DensaSubmontana

Estdio inicial

Blumenau, SC

4,5

Caldeira et al.(2008)Estdio intermedirio 5,0

Estdio avanado 5,3

Floresta Ombrfla Densa

Capoeira (6 anos)

Capito Poo,PA

6,7

Hayashi (2006)Capoeira (10 anos) 5,6

Capoeira (20 anos) 5,6

Capoeira (40 anos) 3,7

Floresta primria 3,6

Floresta Ombrfla MistaSo Franciscode Paula, RS

14,3Backes, Prates e

Viola (2005)

Floresta Ombrfla MistaMontana Floresta secundria GeneralCarneiro, PR 8,0 Caldeira et al. (2007)

Fonte: Autoria prpria (2011).

Segundo Meguro, Vinueza e Delitti (1979), a produo de serapilheiraem orestas sucessionais tropicais midas pode alcanar valores maisaltos do que em orestas maduras, pois nas orestas sucessionais, emgeral, ocorre maior nmero de espcies decduas, alm de mudanas na

composio. Assim, a taxa de acumulao de serapilheira elevada noperodo de maior crescimento do povoamento, estabilizando-se com amaturidade da oresta.

As caractersticas do material depositado sobre o solo inuenciamem grande parte sua capacidade de degradao por microrganismos. Emorestas com conferas existe a deposio de acculas com altos teoresde lignina, que diculta a ciclagem de nutrientes. Os dados de Backes,

Prates e Viola (2005) mostram claramente isso, pela signicativa presenade araucria na rea pesquisada. Nestes casos, o clima mais frio dicultaainda mais a decomposio da serapilheira e causa o seu maior acmulo.

(concluso)

Tabela 4 - Biomassa de serapilheira acumulada sobre o solo (Mg ha -1) emdiferentes tipologias orestais brasileiras


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Tabela 6 - Relao C/N, C/P e C/S na matria orgnica e potenciais deImobilizao (I) e Mineralizao (M) de nutrientes

C/N C/P C/S Balano: I e M Disponibilidade de N, P e S

> 30 > 300 > 400 I > M Diminuda

20 30 200 300 200 400 I = M No alterada< 20 < 200 < 200 I < M Aumentada

Fonte: Stevenson (1986).

Os maiores teores e contedos, principalmente de Fe na serapilheira

acumulada, podem ser justicados pela sua baixa mobilidade. Segundo

Dechen e Nachtigall (2006), em relao ao metabolismo do Fe na planta,

deve-se levar em conta que este apresenta baixa mobilidade nos tecidosvegetais. Essa mobilidade afetada, negativamente, por vrios fatores,

como elevado contedo de P, decincia de K, quantidade elevada de

Mn e baixa intensidade luminosa (DECHEN; NACHTIGALL, 2006).

A outra justicativa pode ser em funo dos maiores teores nas folhas

velhas de algumas espcies, bem como teores mdios maiores nas folhas

da oresta em relao madeira, casca e galhos (CALDEIRA et al., 2007;

CALDEIRA et al., 2008).A contaminao com o solo, ou seja, amostra de serapilheira com

solo pode ser considerada outra justicativa. Os contedos de argila e

matria orgnica no solo (MOS) inuenciam tambm na disponibilidade

do Fe, j que solos argilosos tendem a reter o Fe, ao passo que os teores

adequados de MOS proporcionam melhor aproveitamento do Fe pelas

plantas, devido s suas caractersticas acidicantes e redutoras, bem como

com a capacidade de determinadas substncias hmicas para formar

quelatos em condies adversas de pH (DECHEN; NACHTIGALL, 2006).

O segundo micronutriente com maior contedo na serapilheira

acumulada o Mn. Esse fato pode ser tambm em funo da contaminao

com o solo, ou seja, amostra de serapilheira com solo, pois o Mn no

solo proveniente de xidos, carbonatos, silicatos e sulfetos. Os xidos

e sulfetos de Mn so as formas encontradas com mais frequncia nossolos, sendo comum a sua ocorrncia em associao com Fe (DECHEN;

NACHTIGALL, 2006).


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Cabe ressaltar tambm que os maiores teores e contedos de Mn na

serapilheira acumulada podem ser justicados pelos seus maiores teores nas

folhas de algumas espcies (CALDEIRA et al., 2007; CALDEIRA et al., 2008).

Conforme Heenan e Campbell (1980), na condio de bom suprimento de

Mn, as folhas acumulam altas concentraes conforme avana a idade daplanta, sendo uma pequena parcela do elemento translocada das folhas

velhas para as novas em crescimento, onde o elemento se encontra em menor

concentrao. Contudo, deve-se considerar que a concentrao de Mn na

planta varia grandemente entre partes da planta e da espcie (CALDEIRA et

al., 2007; CALDEIRA et al., 2008), bem como durante o perodo vegetativo

(DECHEN; NACHTIGALL, 2006).

A Tabela 7 apresenta valores de micronutrientes na serapilheira

acumulada encontrados em diversas tipologias orestais brasileira.

Tabela 7 - Contedo de micronutrientes na serapilheira acumulada emalgumas tipologias orestais brasileiras

Tipologia

Florestal

Caractersticas Fe Cu Mn Zn B Ref.

kg.ha-1

FlorestaEstacional

SemidecidualSubmontana

Florestasecundria

7,06 0,04 1,61 0,17 0,20Godinho et al.

(2014)

FlorestaEstacional

Semidecidual- 4,46 0,10 6,50 0,25 0,21

Vogel eSchumacher

(2010)

Floresta

OmbrflaDensa

Submontana

Estdio inicial 9,53 0,06 5,91 0,19 0,10

Caldeira et al.(2008)

Estdiointermedirio

10,00 0,08 9,57 0,17 0,11

Estdio avanado 7,42 0,08 6,63 0,17 0,11

FlorestaOmbrfla

DensaSubmontana

Floresta poucoalterada

1,31 0,05 3,03 0,31 -Borm e

Ramos (2002)Floresta muitoalterada

1,70 0,07 2,50 0,31 -

Floresta

Ombrfla MistaMontana

Florestasecundria 27,29 0,15 6,92 0,34 0,22

Caldeira et al.(2007)

Fonte: Autoria prpria (2011).


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O conjunto de nutrientes disponveis na serapilheira acumuladae no solo representa o total dos nutrientes disponveis para a vegetaodo ecossistema. Esses reservatrios representam o estoque de nutrientes

que circulam no ecossistema e sobre o qual a vegetao exerce uma

participao direta (CALDEIRA et al., 2007).Verica-se que a serapilheira responsvel pela reteno de

grandes quantidades de nutrientes, constituindo uma importante formade retorno dos elementos minerais da vegetao para o solo (quandode sua decomposio), o que j foi constatado por outros estudos

(TOLEDO; PEREIRA; MENEZES, 2002; VITAL et al., 2004).

Ecossistemas que atingiram o equilbrio entre a absoro e retorno

de nutrientes ao solo tm grande parte das necessidades nutricionaisdas plantas supridas pelo processo de ciclagem. De acordo com Fonseca(1984), as prticas de manejo da vegetao e do solo que, de algumaforma, alterem o estado de equilbrio alcanado pelos ecossistemas

orestais, seja pelo aumento da velocidade de decomposio, peloacmulo ou mesmo pela destruio da serapilheira, devem ser evitadas.

CONSIDERAES FINAIS

Todos Todos os estudos at ento realizados, focando os citadosno presente trabalho, do conta de que inquestionvel o fato de quea serapilheira, em orestas nativas, um componente e indicador a serlevado em conta em estudos de diversidade e produtividade da oresta,

bem como em planos de manejo orestal e de restaurao de orestasnativas degradadas, principalmente no foco da ciclagem de nutrientes, masconsiderando tambm outros aspectos da dinmica da oresta, incluindoas sementes, propgulos, microrganismos, entre outros aspectos.

Nos aspectos nutricionais, so aportadas, via serapilheira, grandesquantidades de nutrientes ao solo, de forma praticamente contnua, e

na serapilheira acumulada estes nutrientes esto estocados sobre o solo,

sendo continuamente liberados em um complexo processo de troca, oque lhe confere uma importante via da ciclagem de nutrientes na oresta,melhorando ou mantendo os nveis de fertilidade e proteo fsica do solo,


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proporcionando fonte indispensvel de energia a microrganismos, sendofundamental na regenerao da oresta.

Ao que tudo indica, os fenmenos que desencadeiam o processo dedeposio de serapilheira esto intimamente ligados ao clima (variao

de pluviosidade, temperatura, comprimento do dia, ventos, entre outros),j havendo bons indicadores nesse sentido, com correlaes expressivas,porm, como essas variaes climticas ao nvel micro, local ou regionalganham resposta nas plantas, no nvel siolgico interno, ainda podemser melhor quali-quanticados, principalmente ao nvel de espciesmenos conhecidas, mas nem por isso menos importantes no contexto dabiodiversidade dos ecossistemas orestais naturais.

Ainda premente a necessidade da realizao de mais estudosque abordem a ciclagem de nutrientes pelo vis dos uxos de energiaque permeiam a serapilheira, uma vez que necessrio estabelecerpadres regionalizados para esse importante indicador e tornar seu usocorriqueiro em projetos de cunho direto, ou seja, tornar a serapilheira umindicador direto e regionalizado de sustentabilidade dos ecossistemasorestais, tanto nos aspectos do manejo sustentvel como da restaurao

de orestas degradadas.

REFERNCIAS

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contaminao e assoreamento de corpos dgua, como exemplos de

efeitos ao meio ambiente. Tambm podem ser citadas as inuncias

na qualidade da experincia do visitante como o aumento dos riscos

a acidentes (desde pequenas tores a quedas), o desconforto, a

necessidade de ateno ao piso quando poderia haver a contemplaodo meio, o impacto visual, entre outros.

Estudos sobre os impactos de visitao em trilhas so relativamente

recentes no Brasil. Desde a criao dos parques nacionais, destacando-

se o Parque Nacional do Itatiaia como o primeiro em 1937, o estudo e

o manejo de impactos da visitao aconteceram de forma pontual

(BRASIL, 2011). Esse foi, no entanto, o Parque que recebeu um dos

primeiros trabalhos cientcos sobre avaliao de impactos da visitaoem trilhas com alguns trabalhos publicados (MAGRO, 1999; MAGRO,

2003; MAGRO; GONALVES, 2003).

O presente trabalho tem por objetivo avaliar o estado da arte dos

estudos brasileiros e internacionais, relacionados com impactos de

visitao nas trilhas de reas naturais, com foco no componente solo.

Inicialmente apresentado um tpico sobre o manejo de trilhas,seu histrico e a descrio dos tipos de impactos do pisoteio no solo

para subsidiar as anlises subsequentes. Em seguida, feita a anlise dos

trabalhos levantados e por m a sugesto de indicadores que possam ser

utilizados, considerando-se a realidade das reas naturais brasileiras. As

informaes foram compiladas em tabelas para comparao de dados.

MANEJO DE TRILHASSegundo o United States Department of the Interior (1966), as

primeiras trilhas nos Estados Unidos da Amrica (EUA) formaram-se

pelo pisoteio de animais e de ndios. Estes caminhos foram utilizados

posteriormente por exploradores e caadores e, mais tarde, por pioneiros

na colonizao.

Atualmente as principais agncias federais de gesto de terrastm apoiado os programas de desenvolvimento e de manuteno de

trilhas (UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR, 1966).


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Eroso

Processo natural de transporte de partculas por ao de ventos ougua (PARKER, 2004), que pode ser intensicado por aes antrpicas ou

eventos catastrcos. Como fatores naturais atuantes no processo pode-se citar o tipo de solo, o relevo, o clima e a intensidade dos ventos e daschuvas (MAGRO, 1999). Em relao ao tipo de solo, Parker (2004) armaque cada material que origina o solo reage de forma diferente s aescomo o pisoteio e os intemperismos.

A textura do solo um dos temas centrais em se tratando doplanejamento e da manuteno de trilhas. Referem-se s partculas que

constituem o solo e dependem das caractersticas do material originrioe dos agentes naturais de formao do solo. Lechner (2006) relaciona asprincipais texturas com caractersticas construtivas nas trilhas (Quadro 1).

Quadro 1 - Adequabilidade dos diferentes tipos de texturas e solos para aconstruo de trilhasFonte: Adaptado de Lechner (2006).

Muitas vezes, a textura do solo onde se planeja o uso intensivopara caminhadas no adequada ou impossibilita a implantao de

uma trilha. Em casos especcos, pode ser necessria a remoo e asubstituio do material original ou a colocao de estruturas comopassarelas suspensas.

Tipo de solo Descrio Adequabilidade para trilhas

Siltoso Partculas fnas, pouco drenado.Pouca, quase sempre indica uma

subestrutura fraca que deve ser evitada.

Argiloso

Partculas fnas, pouco drenado,

altamente coeso quando molhado;pulverulento quando seco; altamente

erosivo em encostas inclinadas.

Pouca, especialmente em reas degrande declividade, e moderada quandomisturado a outros tipos de solo.

Arenoso

Partculas maiores com estruturagranulosa mais grosseira; bem drenado;

suscetvel a eroso elica e hdrica.

Pouca, especialmente em reas degrande declividade, e moderada quando

misturado a outros tipos de solo.

Textura Mdia

Mistura de areia, silte e argilaem quantidades variadas; suas

caractersticas vo depender das

propores destas misturas, geralmenteso plsticos e bem drenados.

Desejvel, especialmente quando aspropores da mistura oferecem coeso,

drenagem e estabilidade.


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A eroso resultante da criao de uma trilha (planejada ou no)e/ou de seu uso com as aes naturais como chuva e vento pode terdiferentes consequncias e magnitudes. No ambiente, a eroso pode levar alterao da composio e da densidade de espcies e fragmentao

de habitat, tanto pela rea erodida quanto pelos sedimentos deslocados.As partculas resultantes da eroso ainda podem ser carregadas pelovento e/ou pela chuva assoreando e contaminando corpos dgua. Aeroso um processo natural, mas as interferncias humanas tendem aintensicar seus efeitos.

A qualidade da visitao pode ser prejudicada principalmentepelo piso irregular da trilha (Figura 1), o que faz com que o visitante

preste mais ateno no local onde pisa do que no ambiente que se querconhecer ou contemplar. Aumenta-se tambm o risco de acidentes,desde pequenas tores que podem se tornar um grande problema emcaminhadas de longo percurso, at quedas com risco de vida em casoscomo voorocas.

Ainda, o visitante, no intuito de desviar de reas erodidas para termaior conforto e/ou segurana, pode ampliar a rea de uso, contribuindo

para a perda de cobertura vegetal e para a degradao do ambiente. A

Figura 1 - Trilha erodida com piso irregularFoto: Autoria prpria (2011).


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criao de desvios pode ser desde trilhas paralelas s existentes, atgrandes desvios, resultando em malhas de trilhas (Figura 2) nas quais osusurios podem se perder. O risco ainda maior em regies com matasdensas ou sujeitas a fortes neblinas.

Figura 2 - Criao de desvios resultando em mltiplos

caminhosFoto: Autoria prpria (2011).

Outros fatores como a declividade podem inuenciar na magnitudeda eroso. Helgath (1975), Birchard e Proudman (2000) e Parker (2004)relacionam o aumento da inclinao do terreno com o incremento daeroso, devido ao escoamento da gua com maior volume e velocidade.

O traado da trilha tambm um fator atuante nos processoserosivos. Percursos feitos em linha de queda dgua, isto , que noacompanham as curvas de nvel do terreno, so segmentos que favorecemo processo erosivo, em casos mais graves, chegando a voorocas.

Compactao

Resultante da ao do peso do visitante, ao qual pode ser somado

tambm o peso de animais de transporte como o cavalo e os veculosmotorizados (PARKER, 2004). Ocorre a diminuio da macroporosidade


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e da cobertura vegetal, aumenta a resistncia penetrao de razes emenor a taxa de inltrao da gua (MAGRO, 1999; TAKAHASHI, 1998).

Em se tratando de compactao, importante lembrar que existemduas situaes de caminhamento em reas naturais, a primeira a

visitao dispersa, na qual o visitante tem a possibilidade de experinciaem ambiente pouco alterado. Neste caso, no existem trilhas denidas ea disperso tem a funo de permitir a recuperao das reas utilizadasno percurso, portanto a compactao representa um impacto negativoem longo prazo.

No segundo, a visitao concentrada em reas selecionadase preparadas para receber uso intenso. Esse o caso da maioria dos

parques que recebem visitantes no Brasil. A compactao do solo, outecnicamente endurecimento do local, neste tipo de trilha desejvel eno considerado um fator negativo.

A compactao planejada permite que o leito mantenha-se comforma estvel por mais tempo, isto , piso relativamente uniforme deforma a proporcionar maior conforto e segurana aos usurios, com leveinclinao lateral para permitir a drenagem adequada da gua para fora da

trilha. Lembrando que uma trilha devidamente projetada e implementadano deve permitir o escoamento da gua ao longo de seu leito.

O simples recorte do terreno para a criao de uma trilhasem a compactao far com que o usurio acabe criando sulcos ouafundamentos (Figura 3) com maior velocidade, consequentementeprejudicando a drenagem adequada da gua para fora da mesma.

Figura 3 - Afundamento do piso por compactaoFonte: Autoria prpria (2011).


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a compactao do solo no momento da implantao da trilha podeminimizar os efeitos do deslocamento por maior tempo.

A resistncia ao deslocamento varia entre as diferentes texturas,como pode ser visualizada no Quadro 2.

Quadro 2 - Resistncia ao deslocamento lateral por tipo de textura de soloFonte: Adaptado de Parker (2004).

*Brita - obtida pela triturao mecnica de determinadas rochas duras.

Observa-se, que existem ainda as combinaes entre as mesmascomo a areia que, misturada com outros tipos de textura, proporcionamaior drenagem e resistncia compactao. Outro exemplo acombinao do silte com outras texturas aumentando a resistncia aodeslocamento e eroso.

Manutenes peridicas so necessrias para o acerto do piso datrilha, seja pela retirada dos montes formados nas laterais das trilhas,seja pelo reposicionamento e compactao do material nos sulcosexistentes. A periodiocidade depender de fatores como tipo e texturade solo, clima e uso.

Salpicamento por Gotas de Chuva

Processo natural de deslocamento de partculas de solo exposto quepode ser intensicado por fatores como a prpria abertura da trilha, a limpeza

Nome da

textura

Tamanho das

partculasResistncia ao deslocamento lateral

Argila 0,002 mm Quando compactado resistente ao deslocamento.

Silte 0,002 mm a 0,05 mm Menos resistente ao deslocamento que a argila.

Areia 0,05 mm a 2,0 mm Facilidade de deslocamento.

Franca < 0,002 a 2,0 mmQuanto maior a parcela composta de argila e de silte, maisfrme se torna quando compactada, consequentemente fcandomais resistente ao deslocamento.

Cascalho 2,0 mm a 7,6 cmQuanto maior a dimenso das partculas, mais resistente aodeslocamento.

Pedra 76 mm a 60,9 cm Maior resistncia ao deslocamento que o cascalho.

Brita* VariadoResistncia moderada ao deslocamento, aumentando

juntamente com o tamanho das partculas.

Hmus Sem dimenso Facilidade de deslocamento.


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da serapilheira e o deslocamento de material orgnico por pisoteio. Nota-se que no caso da exposio, a compactao de forma a uniformizar o pisopode minimizar o deslocamento de partculas de solo. Helming, Rmkens

e Prasad (1998) em experimento relacionando declividade (17%, 8% e 2%),

quantidade de chuva (60, 45, 30 e 15 mm h-1) e rugosidade (rugoso, mdio eliso) obteve como resultado a maior perda de solo em superfcie rugosa paraas maiores declividades (17% e 8%). Na menor inclinao, a quantidade de

perda de solo no apresentou vnculo com a rugosidade.

Para a proteo do piso da trilha contra os efeitos da chuva pode-

se relacionar os teores de matria orgnica em sua superfcie. Autorescomo Gray e Leiser (1989) armam que a serapilheira importante

para proteger o solo, sendo este fato relacionado principalmente manuteno das condies mais apropriadas para o crescimento de

vegetao que pode proteger o solo da eroso.

Ao mesmo tempo em que este material protege o solo de

impactos diretos de gotas de chuva, pode oferecer problemas como oacmulo de umidade e de matria orgnica favorecendo que os usuriosdesviem e acabem alargando o leito da trilha por conta da umidade

ou da proliferao de vegetao. Tambm, deixa o solo pouco coeso,facilitando o deslocamento e a compactao, favorecendo a formao desulcos/canais.

Por m, os efeitos da visitao no solo podem causar impactosnegativos na fauna, ora e corpos dgua. O deslocamento de solopara a borda das trilhas, precedido da eroso, afeta a vegetao doentorno, seja alterando todo o sistema de drenagem natural, ou mesmo

alterando o equilbrio de materiais orgnicos ou inorgnicos. Assim,com o assoreamento tem-se a alterao na turbidez da gua, podendoprejudicar a fauna aqutica.

ESTUDOS NO BRASIL E NO EXTERIOR

A anlise dos documentos, que relatam pesquisas e trabalhostcnico/cientcos feitos no Brasil, mostra que so poucos os que descrevema origem das trilhas. De certa forma, essa situao cria uma lacuna de


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informao, pois se torna difcil dizer exatamente o quanto a visitao acausa direta dos impactos. Estes dados se referem ao histrico de uso datrilha anterior visitao, tcnicas construtivas que foram aplicadas, pormo de obra capacitada ou no, manutenes feitas, as respectivas datas

das aes empregadas nas mesmas, entre outros.Em relao ao planejamento para a visitao, apenas um dos trabalhos

relata a existncia de trilhas planejadas para este m (Quadro 3). Este fatopode contribuir para a intensicao dos processos naturais como a eroso.

Quadro 3 - Informaes sobre o histrico das trilhas em trabalhos brasileirosFonte: Autoria prpria (2011).* Relativo a trilhas implantadas a partir do planejamento adequado, visando mnimo impacto

ambiental e proporcionando qualidade na experincia do visitante, com cuidados comotraados acompanhando as curvas de nvel, presena de estruturas de drenagem, dimenses eequipamentos de acordo com o pblico, entre outros.

Autor LocalCita origem

das trilhas

Trilhas

planejadas

para visitao*

Binelli, Pinho e Magro(1997)

Municpio de Brotas, SP No No consta

Bonati et al.(2006)Floresta Nacional So Francisco de

Paula, RSNo No consta

Carvalho et al.(2000) Parque Estadual da Ilha Anchieta, SP No No consta

Maganhotto et al.(2007) RPPN Reserva Ecolgica Itaytiba, PR No No consta

Magro (1999) Parque Nacional do Itatiaia, RJ / MG No No consta

Passold (2008) Parque Estadual Intervales, SP Sim Sim

Ribeiro (2006) Parque Estadual de Dois Irmos, PE No No

Rocha et al.(2007) Parque Estadual do Ibitipoca, MG No No consta

So Mateus, Silva eIsmerim (2008)

Parque Nacional da Serra daItabaiana, SE

No No consta

Sardinha et al.(2007) Municpio de Altinpolis, SP No No consta

Souza e Martos (2008) Floresta Nacional de Ipanema, SP No No consta

Takahashi (1998) Reserva Natural Salto Morato, PR No No consta

Vashchenko, Biondi eFavaratto (2008)

Campina Grande do Sul, PR No No consta

Zeller (2004)Parque Nacional da Chapada

Diamantina, BASim N o


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A compilao das principais caractersticas avaliadas relacionadasao estudo de impactos de visitao no solo de trilhas mostrou a existnciade grupos similares em relao fase das caractersticas analisadas (Figura5), nomeadas de A a E. A mesma nomenclatura foi utilizada para os

agrupamentos nos Quadros 4 e 5, de forma a facilitar a anlise.

Figura 5 - Fluxograma do processo de impactos de pisoteio sobre o soloFonte: Autoria prpria (2011).

Em (A) tm-se fatores que podem inuenciar no processo deimpactos no solo da trilha, a topograa, o clima e a ao antrpica, no

caso o pisoteio de pedestres. Estes fatores atuam nos recursos (B), quetambm interagem entre si, e atravs de aes (C) como a compactaoe o deslocamento do solo, e a eroso de forma geral, levam a problemasde drenagem. Por m, os resultados do processo (D), como a presena derea de solo exposto, trilhas informais, razes e rochas expostas, sulcos/canais e pontos de alagamento.


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Quadro 4 - Caractersticas relacionadas ao solo analisadas nas trilhas dostrabalhos nacionais levantadosFonte: Autoria prpria (2011). Paralela em relao trilha; Perpendicular em relao trilha.

Autor

Cara

ctersticasrelacionadasaosoloanalis

adosnastrilhas

A

B

C

D

Traado da trilha

Declividade paralela

Declividade perpendicular

Presena de serrapilheira

Tipo de cobertura (vegetao)

Caracterizao dos solos

Compactao do solo

Densidade do solo

Resistncia penetrao

Textura do solo

Porosidade

Microporosidade

Umidade

Eroso (efeito)

rea de seo transversal

Profundidade da trilha

Sulcos / canais

Rugosidade

Razes expostas

Rochas expostas

Formao de degraus

Pontos de alagamento

Largura da trilha

Largura de inuencia pisoteio

N de trilhas informais

rea de solo exposto

Binelli,PinhoeMagro

(1997)

Bonatietal.(2006)

Carvalhoetal.(2000)

Maganhottoetal.(2007)

Magro(1999)

Passold(2008)

Ribeiro(2006)

Rochaetal.(2007)

SoMateus,

Silvae

Ismerim(

2008)

Sardinhaetal.(2007)

SouzaeMartos(2008)

Takahashi(1998)

Vashchenko,

Biondie

Favaretto(2008)

Zeller(2004)

Total

0

5

3

4

2

1

6

2

2

1

4

1

2

10

2

1

4

3

5

3

3

6

5

2

6

7


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Quadro 5 - Caractersticas relacionadas ao solo analisadas nas trilhas dostrabalhos internacionais levantadosFonte: Autoria prpria (2011). Paralela em relao trilha; Perpendicular em relao trilha; * Apud Jewell e Hammit (2000); ** ApudCole (1983).

Autor

Caractersticasrelacionadasaosoloanalisadosnastrilhas

A

B

C

D

Traado da trilha

Declividade paralela

Declividade perpendicular

Presena de serrapilheira

Tipo de cobertura (vegetao)

Caracterizao dos solos

Compactao do solo

Densidade do solo

Resistncia penetrao

Textura do solo

Porosidade

Microporosidade

Umidade

Eroso (efeito)

rea de seo transversal

Profundidade da trilha

Sulcos / canais

Rugosidade

Razes expostas

Rochas expostas

Formao de degraus

Pontos de alagamento

Largura da trilha

Largura de infuencia pisoteio

N de trilhas informais

rea de

Livro de Ciências Florestais e Biológicas (CIFLORBIO)

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