Plantio de espécies nativas e uso de poleiros artificiais na restauração de uma área pertubada de cerrado sentido restrito em ambiente urbano no Distrito Federal, Brasil

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2006.O bioma Cerrado está sujeito a altas taxas de desmatamento e de conversão do uso da terra, sendo a urbanização, um dos processos que contribui para a modificação desta paisagem, pois reduz consideravelmente a vegetação nativa e impossibilita que processos naturais dos ecossistemas ocorram efetivamente. O objetivo geral do presente estudo foi avaliar um plantio de espécies nativas e a instalação de poleiros artificiais na restauração de uma área perturbada de Cerrado sentido restrito na zona urbana do Distrito Federal, Brasil. O primeiro capítulo desta dissertação refere-se à avaliação de um plantio de espécies nativas na restauração de uma área perturbada de 75 x 90 m (6.750 m2), situada dentro dos limites do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), a qual era originalmente coberta por Cerrado sentido restrito, mas que atualmente é dominada por Brachiaria sp. Antecipadamente ao plantio, foi realizada a remoção das braquiárias (mantendo-se plantas e plântulas nativas que estavam rebrotando ou regenerando naturalmente), visando diminuir a competição com as mudas as quais seriam plantadas e ainda, revolveu-se superficialmente o solo para minimizar sua possível compactação. Para o plantio, realizado em novembro de 2004, foram selecionadas 19 espécies nativas do bioma, dentre as quais nove ocorrem em ambientes savânicos (Astronium fraxinifolium, Bowdichia virgilioides, Caryocar brasiliense, Dipteryx alata, Eugenia dysenterica, Hancornia speciosa, Hymenaea stigonocarpa, Solanun lycocarpum e Tabebuia caraiba) e dez, em ambientes florestais (Anadenanthera colubrina, Anadenanthera peregrina, Copaifera langsdorffii, Genipa americana, Hymenaea courbaril, Inga cylindrica, Myracrodruon urundeuva, Myroxylum peruiferum, Ormosia stipularis e Tibouchina stenocarpa). Um total de 886 indivíduos foi plantado (cerca de 46 por espécie), todos a partir de mudas (com idades entre 5 e 10 meses), exceto indivíduos de S. lycocarpum que foram semeados. A disposição dos indivíduos (unidades amostrais) na área foi segundo o modelo de anéis hexagonais para 19 espécies, com espaçamento 3 x 3 m. Ao solo de cada cova vii adicionaram-se 0,1 Kg de calcário, 1 Kg de esterco e 0,15 Kg de adubo químico (NPK 4-14- 8). Metade do total de indivíduos de cada espécie foi coroado. Todos os indivíduos foram mensurados mensalmente até novembro de 2005 e, para todas as espécies, avaliaram-se a sobrevivência e o crescimento (em altura e em diâmetro). Essas variáveis foram testadas para cada espécie e comparadas entre os grupos de ambiente, além de serem examinadas quanto à sazonalidade e ao coroamento. Para a maioria das espécies, a sobrevivência foi superior a 80%, sendo que C. langsdorffii, G. americana, H. courbaril e M. peruiferum apresentaram valores de 100%. De modo geral, as espécies florestais exibiram maior crescimento que as savânicas. Embora o coroamento tenha mostrado pouco efeito na sobrevivência e no crescimento dos indivíduos, o que pode estar relacionado à retirada das braquiárias previamente existentes no local; diferenças significativas foram observadas entre as estações chuvosa e seca, sendo que somente B. virgilioides cresceu significativamente mais na seca. Esses resultados supostamente refletem diferentes estratégias de alocação de biomassa para crescimento das espécies separadamente e por grupo de ambiente em resposta à sazonalidade. A utilização de plantio consorciado de espécies florestais e savânicas mostrou-se promissora para a restauração dessa área. No segundo capítulo, avaliou-se o efeito da utilização de poleiros artificiais e de plantio de espécies nativas no aumento da riqueza de espécies e da densidade de plântulas estabelecidas espontaneamente no local. Vinte unidades amostrais circulares de 1 m de raio foram alocadas, em uma área experimental em que haviam sido plantadas 886 mudas pertencentes a 19 espécies nativas do Cerrado (área utilizada para estudo do Capítulo 1), a partir de um sorteio para obter a coordenada de cada unidade, que considerou um valor entre zero e a medida total da largura da área e outro entre zero e a medida total do comprimento do mesmo local. Outras 20 unidades foram implantadas em uma área perturbada de Cerrado sentido restrito adjacente à área plantada com espécies nativas (denominada área sem plantio). Em ambas as áreas, foram sorteadas dez dentre as 20 viii unidades amostrais e, em cada uma destas foi instalado um poleiro de madeira com altura de 3 m. Doze meses após a implantação dos experimentos no campo, avaliou-se em cada unidade amostral circular, o efeito do plantio no estabelecimento de todas as plântulas. Além disso, foi avaliado o possível efeito do plantio e dos poleiros artificiais no estabelecimento de plântulas oriundas de sementes dispersas por aves. Estas plântulas foram contadas e identificadas. No total foram registradas 17 espécies e uma média de 27,2 plântulas.m-². A maioria das espécies, em ambas as áreas, foi de herbáceas autocóricas de caráter ruderal. Apenas quatro espécies eram arbóreas, sendo Byrsonima crassifolia e Miconia sp., relativamente freqüentes. A instalação de poleiros e o plantio tiveram efeito significativo no número de espécies e de indivíduos de plântulas ornitocóricas estabelecidas, ainda que a densidade fosse relativamente baixa. Desta forma, conclui-se que o plantio de mudas nativas e o uso de poleiros artificiais contribuem na aceleração da restauração de áreas perturbadas de Cerrado sentido restrito, podendo ser aplicadas em condições semelhantes às deste estudo. Contudo, a realização de estudos em maiores períodos de tempo poderiam melhor avaliar estes efeitos nos processos de dispersão e de estabelecimento. _______________________________________________________________________________ ABSTRACTThe Cerrado region currently is subject to fast deforestation and to high rates of land use change. Increasing urbanization contributes to losses of the natural landscape, considerably reducing native vegetation and diversity, and thus impeding natural processes in remaining fragments. The objective of this study was to evaluate the effect of a planting of native species and of bird perching structures for the restoration of a perturbed area of Cerrado sensu stricto in the urban area of the Federal District, Brazil. The first chapter of this Master dissertation evaluates a planting of native species from Cerrado for the restoration of a 75 x 90 m (6,750m2) perturbed area of the National Institute of Meteorology (INMET), originally covered by Cerrado sensu stricto, nowadays dominated by Brachiaria sp. Before the planting, the Brachiaria sp. was removed (native plants that had regenerated were maintained) to decrease the competition with juvenile plants, and the surface of the soil was raked to decreaseits compactation. The planting had been conducted in November 2004. Nineteen native species from Cerrado were chosen for the planting, nine species were from savanna (Astronium fraxinifolium, Bowdichia virgilioides, Caryocar brasiliense, Dipteryx alata, Eugenia dysenterica, Hancornia speciosa, Hymenaea stigonocarpa, Solanun lycocarpum, and Tabebuia caraiba) and ten from forest physionomies (Anadenanthera colubrina, Anadenanthera peregrina, Copaifera langsdorffii, Genipa americana, Hymenaea courbaril, Inga cylindrica, Myracrodruon urundeuva, Myroxylum peruiferum, Ormosia stipularis, and Tibouchina stenocarpa). A total of 886 juvenile plants (approximately 46 per species) were planted as young individuals (age varing between 5-10 months), except for those of S. lycocarpum which were planted from seeds. The distribution of individuals (sample units) was in hexagonic rings for 19 species, with distances of 3 by 3 m to adjacent plants. In each planting hole (0,3 m wide, 0,6 m deep), 0,1 kg of chalk, 1 kg manure and 0,15 kg of chemical fertilizer (4-14-8 NPK) were added prior to planting. At half of the individuals, all x spontaneous vegetation was cleared regularily. Survival and growth were recorded monthly from December 2004 until November 2005. Values were analysed separately for each species, and plants from the two groups of Cerrado physiogomies were compared. Additionally, the weeding and the different growth patterns of the plants during the two seasons (rainy/dry season) were analysed. For the majority of the species, survival was above 80%, with C. langsdorffii, G. americana, H. courbaril and M. peruiferum showing maximum survival. Forest species in general showed faster growth than savanna species. While the weeding did not lead to higher survival and growth rates of the individuals, probably because the Brachiaria sp. removal, growth patterns clearly differed between the rainy and dry season, with only B. virgilioides growing significantly more during the dry season. These results reflect different allocation strategies and growth characteristics of the species from the two different vegetation physiognomies. When planted for recuperation of degraded Cerrado systems, a mixture of species with different growth properties seems advantageous. In the second chapter, the planting of native species and additional perching structures were studied concerning their possible influence on increasing the plant species richness and the density of naturally established seedlings. Twenty circular experimental areas (2 m diameter) were placed at random at a site where approximately 886 plants of 19 Cerrado species had been planted. Other 20 experimental areas were established in an adjacent perturbed Cerrado site without trees. In each of the two sites, one wood perch (height 3 m) was randomly assigned to ten of the experimental areas. Twelve months after the planting and the installation of perches procedures, the effect of the planting on total seedling establishment was evaluated as well the effect of the planting and the artificial perches on the establishment of seedlings dispersed by birds. Seedlings from newly dispersed seeds were identified and counted. A total of 17 species was found, with an average of 27,2 seedlings per m². Ruderal autochoric herbs constituted the greatest proportion of seedlings in all areas. Only four species were trees and xi seedlings of Byrsonima crassifolia and Miconia sp. were relatively frequent. Both the perching structures and the native species planting had a significant effect on richness and on number of established seedlings of ornithochoric species, despite the low overall numbers. However, studies over longer periods seem to be interesting for a more thorough evaluation of dispersal and establishment processes