Estudo de anéis de crescimento de espécies arbóreas de ambientes fluviais da Bacia do Rio Tacuarembó, Uruguai

Orientador : Dr. Franklin GalvãoCoorientador : Dr. Paulo Cesar BotossoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 10/12/2010Inclui referências: f. 148-157Área de concentração : Conservação da naturezaResumo: O objetivo desta pesquisa foi identificar o potencial bioindicador da dinâmica dos ambientes fluviais, de sete espécies de árvores subtropicais a partir da análise de seus anéis de crescimento em duas sub-bacias do rio Tacuarembó, Rivera, Uruguai. A floresta aluvial foi estratificada em barra e interbarra, instalando-se 8 parcelas de 100 m2, onde foram determinadas características físicas e químicas dos solos, realizada uma análise fitossociológica expedita e utilizados índices de similaridade, diversidade e abundância proporcional para sua caracterização comparativa. Para o diagnóstico dos anéis de crescimento foram coletadas 131 amostras à altura do peito, 61 discos de caule de Sebastiania commersoniana, e um total de 70 rolos de incremento de Allophylus edulis, Blepharocalyx salicifolius, Salix humboldtiana, Scutia buxifolia, Ocotea acutifolia e Ocotea pulchella. As amostras foram preparadas e analisadas fazendo uso de ferramentas e técnicas de dendrocronologia. Foram empregados métodos multivariados de componentes principais e análise canônica, bem como a análise de variância para a exploração conjunta dos dados. A florística das sub-bacias Paso Vargas e Platón caracterizou-se pelo predomínio de Lauraceae, Myrtaceae e Solanaceae, testemunhas da forte influência da Floresta de Quebrada, ocorrendo proeminência de espécies pioneiras (61%). Platón foi pouco mais diversa que Paso Vargas (J = 0,89 e 0,83, E = 0,6 e 0,5) e ambas foram floristicamente distintas, Jaccard 45 e Sørensen 62, com nível médio de diversidade, segundo o índice de Shannon (2,41 e 2,19 nats / ind.). Do ponto de vista da estrutura vertical, foi possível verificar a existência de três estratos, definir a altura média do dossel para barra (9m) e interbarra (8m), estando o estrato eufótico composto principalmente por espécies perenes, 82% na barra e 68% na interbarra, enquadrando as comunidades como floresta laurifólia, apesar da sua condição de ribeirinha. A amplitude de idades esteve entre 12 (S. humboldtiana) e 78 anos (O. acutifolia). Os menores incrementos diametrais médios anuais estiveram ligados a B. salicifolius (1,5 mm/ano), S. buxifolia (1,7 mm/ano) e A. edulis (2,2 mm/ano), enquanto as espécies de mais rápido desenvolvimento foram O. ocutifolia e S. humboldtiana com 7 e 10 mm/ano, respectivamente. As variáveis de crescimento de S. commersoniana apresentaram correlação significativa e positiva na análise canônica com a relação das frações areia/argila e o pH em KCl aos 80 cm; contudo não se correlacionaram com as variáveis, conteúdo de matéria orgânica, soma de bases e percentagem de argila aos 5 cm e aos 80 cm de profundidade. Usando o conceito de controle antes e depois do impacto (BACI) e a partir de índices gerados com os valores de incremento em diâmetro anual de S. commersoniana, foi testada a influência do uso diferencial da encosta, campo pastejado versus plantios com Pinus spp. e Eucalyptus spp. sobre o crescimento da espécie na floresta aluvial. Foi definido como período pré-plantio florestal 1984-1995 e 1996-2007 como pós-plantio. Em todas as situações testadas, linha de base, antes e depois, e depois do plantio florestal as diferenças entre os índices de S. commersoniana resultaram não significativas com um nível de confiança de 95%, concluindo que o uso da encosta, com plantios florestais ou campos, não influenciaram significativamente as série de anéis. Os resultados permitiram visualizar uma linha de trabalho focada nas espécies florestais como indicadoras da qualidade ambiental de bacias hidrográficas num entendimento delas como sistemas complexos, onde uma vez que as informações obtidas sejam complementadas caberá a possibilidade de estruturar parâmetros quantitativos de qualidade ambiental aplicáveis em diferentes escalas. Palavras-chave: floresta aluvial subtropical, bioindicadores, dendrocronologia fitossociologia.Resumen: El objetivo de la presente investigación fue identificar el potencial bioindicador de la dinámica de ambientes fluviales, de siete especies arbóreas subtropicales a partir del análisis de sus anillos de crecimiento en dos sub-cuencas del río Tacuarembó, Rivera, Uruguay. La selva aluvial ribereña fue estratificada en albardón y canal, instalándose 8 unidades muestrales cuadradas de 100 m2, donde se determinaron características físicas y químicas de los suelos, realizándose un análisis fitosociológico expedito y manejando índices de similaridad, diversidad y abundancia proporcional, para su caracterización comparativa. Para el análisis de los anillos de crecimiento se colectaron 131 muestras a la altura del pecho, 61 discos de caule de Sebastiania commersoniana y un total de 70 rollos de incremento de Allophylus edulis, Blepharocalyx salicifolius, Salix humboldtiana, Scutia buxifolia, Ocotea acutifolia y Ocotea pulchella. Las muestras fueron preparadas y analizadas utilizando herramientas y técnicas dendrocronológicas. Se recurrió a métodos multivariados, discriminantes y de componentes principales, así como al análisis de varianza para la exploración conjunta de los datos. La florística de las sub-cuencas Paso Vargas y Plantón se caracterizó por un predomínio de Lauraceae, Myrtaceae y Solanaceae atestiguando gran influencia de las selvas de quebrada, ocurriendo supremacía de especies pioneras (61%). Platón resultó más diversa que Paso Vargas (J = 0,89 y 0,83; E = 0,6 y 0,5) y ambas fueron florísticamente distintas, Jaccard 45 y SØrensen 62; presentando diversidad media según Shannon (2,41 y 2,19 nats/ind). Desde el punto de vista de la estructura vertical fue posible comprobar la existencia de tres estratos, definir alturas medias para el dosel de albardón (9m) y canal (8m), con el estrato eufótico constituido mayoritariamente por especies perennes, 82% en albardón y 68% canal, enmarcando a las comunidades como selva laurifólia, a pesar de su condición de ribereña. La amplitud de edades estuvo entre 12 (S. humboldtiana) y 78 años (O. acutifolia), donde los menores valores de las variables de crecimiento estuvieron vinculados con A. edulis y S. buxifolia, mientras que los ejemplares com mayor desarrollo fueron O. ocutifolia, O. pulchella y S. humboldtiana. Las variables de crecimiento de S. commersoniana presentaron correlación significativa y positiva para el análisis canónico con las variables de suelo, relación arena/arcilla y el con pH en KCl a los 80 cm, no se correlacionaron con las variables, contenido de materia orgánica, suma de bases y porcentaje de arcilla a los 5 cm y a los 80 cm de profundidad. Utilizando el concepto de control antes y después del impacto (BACI) y a partir de las curvas master generadas para S. commersoniana fue experimentada la influencia sobre la variación en el crecimiento de la especie en selva aluvial, en función del uso diferencial de la ladera, campo pastoreado versus plantaciones con Pinus spp. Y Eucalyptus spp. Se definió como período pre-plantación forestal, 1984-1995 y posplantación 1996-2007. En todas las situaciones probadas, línea de base, antes y después, así como después de la plantación forestal las diferencias entre las curvas master para S. commersoniana resultaron en no significativas a un nivel de 95% de confianza, concluyendo que el uso de la ladera, con plantaciones forestales o con campos, no influye significativamente sobre las series de anillos. Os resultados permitieron visualizar una línea de trabajo enfocada en las especies arbóreas como indicadores de calidad ambiental de cuencas hidrográficas, en su entendimiento como sistemas complejos, donde una vez complementada la información obtenida será posible establecer parámetros clasificatorios de calidad ambiental aplicables a diversas escalas. Palabras-clave: selvas aluviales subtropicales, bioindicadores, dendrocronología, fitosociología.Abstract: The main objective of this research was to identify the bioindicator potential of fluvial environment dynamics, of seven woody subtropical species from the analysis of their annual growth rings, in two sub-basins of Tacuarembó River, Rivera, Uruguay. The lowland forest was stratified into geomorphologic surfaces, levee and channel, and setting up eight 100 m2 square sample plots, where they were established physical and chemical soil characteristics, carried out an expeditiously phytosociological analysis and used similarity, diversity and relative abundance indexes to their comparative characterization. For the diagnosis of the tree ring growth were collected 131 samples at breast height, 61 discs of Sebastiania commersoniana stem, and a total of 70 increment cores, of Allophylus edulis, Blepharocalyx salicifolius, Salix humboldtiana Scutia buxifolia, Ocotea acutifolia and Ocotea pulchella. The samples were prepared and analyzed using dendrochronology tools and techniques. Multivariate methods of principal components and canonical analysis were used, as well as analysis of variance for pooling the data. The flora of Paso Vargas and Platón sub-basins were characterized by the dominance of Lauraceae, Myrtaceae and Solanaceae, witness the strong influence of tropical relict forest, occurring pre-eminence of pioneer species (61%). Platón was little more diverse than Paso Vargas (J = 0,89 vs. 0,83, E = 0,6 vs. 0,5) and both were floristically distinct, according Jaccard and Sørensen indexes (45 and 62), with average level of diversity, according to Shannon index (2.41 and 2.19 nats / ind.). From vertical structure standpoint, it was possible to verify the existence of three layers, set the average canopy height in 9m for levee, and in 8m for channel, with the euphotic layer composed primarily of perennial species, 82% in sedimentation surfaces and 68% in erosion surfaces, framing communities as laurel forest, despite its status as riparian. Ages ranged from 12 years (S. humboldtiana) to 78 years (O. acutifolia), where the lowest mean annual increment in diameter were connected to B. salicifolius (1,5 mm / year), S. buxifolia (1,7 mm / year) and A. edulis (2,2 mm / year), while the more developed specimens were O. ocutifolia and S. humboldtiana, with respectively 7 and 10 mm / year. Growth variables of S. commersoniana showed a significant positive correlation in canonical analysis with the variables of soil, sand / clay relation and pH in KCl at 80 cm, and absence correlation with organic matter content, soil cations and clay percentage at 5 cm and 80 cm depth. Using the concept before and after control impact (BACI) and the master curves generated from the values of annual growth of S. commersoniana, were tested the influence of differential use of the hillside with cattle grazing versus Pinus spp. and Eucalyptus spp. plantations, on the lowland forest growth species. Pre-planting and post-planting periods were defined as 1984-1995 and 1996- 2007. In all tested cases, baseline, before and after, and after wood species plantation, differences between growth rates of S. commersoniana resulted not significant with 95% confidence level, concluding that the use of hillside with wood species plantations or cattle grazing land do not affect significantly the development of Sebastiania commersoniana, expressed on it tree ring growth. The results showed a work line focused on forest species as environmental quality indicators of watersheds use, as an understanding of these complex systems, where once the information obtained is improved it will be able to structure quantitative parameters applicable to environmental quality at different scales. Keywords: subtropical lowland forest, bioindicators, dendrochronology and phytosociology