Floristic composition, structure and quantification of carbon stocks in restored forests of different ages

A crescente conscientização da importância dos serviços ambientais que as florestas proporcionam tem gerado cada vez mais esforços para a restauração desses ecossistemas. Com o objetivo de avaliar a estrutura de florestas restauradas, foram realizados levantamentos fitossociologicos, e estimados os valores de biomassa acima do solo (BAS) e estoque de carbono em quatro reflorestamentos mistos com idades de oito, 23, 55 e 94 anos. As áreas estão localizadas no Estado de São Paulo, sudeste do Brasil, nos municípios de Santa Bárbara d´Oeste (BAN), Iracemápolis (IR), Cosmópolis (COS) e Rio Claro (RC). Nas áreas foram instaladas parcelas permanentes de forma sistemática (300 m2 e 360m2) para a medição de todos os indivíduos arbóreos com diâmetro à altura do peito maior ou igual a cinco centímetros (DAP5cm). Como resultado, observou-se que a densidade dos indivíduos (ind.ha-1) e a área basal (m2.ha-1) aumentaram conforme aumenta a idade dos reflorestamentos. Fabaceae, Malvaceae e Rutaceae foram as famílias com maior riqueza de espécies comuns nas quatro áreas, semelhante às Florestas Estacionais Semideciduais (FES) naturais no Estado de São Paulo. A riqueza e a diversidade de espécies nos reflorestamentos estudados foram superiores à maioria das áreas restauradas no Estado e semelhante às FES naturais. Apesar das quatro áreas de estudo terem predomínio de espécies nativas regionais com síndrome de dispersão zoocórica, também foram encontradas espécies nativas (não regionais), exóticas, e exóticas invasoras. Entre as espécies com maior IVI (índice de valor de importância) destacaram-se Inga vera, Albizia lebbeck, Mimosa bimucronata (BAN), Melia azedarach, Leucaena leucocephala, Nectandra megapotamica (IR), Tipuana tipu, Cariniana estrellensis, Trichilia claussenii (COS), Erythroxylum pulchrum, Anadenanthera colubrina, Joannesia princeps (RC). Não houve similaridade florística entre os quatro reflorestamentos, o que era esperado visto que os reflorestamentos possuem idades e foram implantados com modelos de restauração diferentes. A presença de espécies colonizadoras (não-plantadas) no estrato regenerante pode indicar que em IR, COS e RC os processos ecológicos como a dispersão de sementes podem estar se estabelecendo. A média de BAS, estimada com a utilização de duas equações alométricas da literatura, e do estoque de carbono aumentaram conforme idade do plantio, o que foi esperado, pois as equações alométricas utilizadas neste estudo são em função do diâmetro das árvores (DAP). O estoque de carbono nos quatro reflorestamentos variou de 39,56 a 166,55 MgC.ha-1 (equação 1) e 34,43 a 104,05 MgC.ha-1 (equação 2), médias compatíveis com algumas florestas naturais de FES. As taxas de incremento médio anual em biomassa e carbono diminuíram do plantio mais jovem para o mais antigo, que sugere que os reflorestamentos mais recentes podem ser mais eficazes no sequestro de carbono atmosférico. As espécies nativas regionais e pioneiras apresentaram maiores valores de estoque de carbono nas quatro áreas estudadas. A diferença nos resultados entre as duas equações utilizadas para estimativa de BAS e estoque de carbono foi significativa, no entanto sugere-se que a escolha pela equação mais adequada leve em consideração os intervalos de diâmetro para as quais a equação foi ajustada.The recognition of environmental services provided by forests has increased demands for ecosystem restoration. The aim of this study was to evaluate the structure of reforested areas, by collecting data on phytosociology, as well as assessment of aboveground biomass and carbon stocks of four mixed reforested areas with eight, 23, 55 and 94 years-old. The study areas were located in the State of São Paulo, southeastern Brazil, within the municipalities of Santa Barbara d´Oeste (BAN), Iracemapolis (IR), Cosmopolis (COS) and Rio Claro (RC). Permanent monitoring plots were placed systematically in each area (300 m2 and 360m2) for sampling all individual trees with diameter at breast height 5cm. The density of individuals (ind.ha-1) and the basal area (m2.ha-1) increased with age of reforested areas. The tree families Fabaceae, Malvaceae and Rutaceae presented the highest species richness of the four study areas, which was similar to other semi deciduous forests of São Paulo state. Species richness and diversity in the study areas were higher than the values obtained for other reforested areas in São Paulo state, but similar to native forests of the region. The regional native species with zoochoric syndrome dispersal were predominant in the four study areas. However, exotic species (including invasive species) were also present. The species with higher values of importance were Inga vera, Albizia lebbeck, Mimosa bimucronata (BAN), Melia azedarach, Leucaena leucocephala, Nectandra megapotamica (IR), Tipuana tipu, Cariniana estrellensis, Trichilia claussenii (COS), Erythroxylum pulchrum, Anadenanthera colubrina, Joannesia princeps (RC). There was no floristic similarity among the four study areas, and this result was expected because the study areas have different ages, as well as different models of reforestation. The presence of regenerants that colonized the areas of IR, COS and RC may indicate that ecological processes such as seed dispersal may have been established. The mean of aboveground biomass, assessed through two allometric equations obtained from the literature, and carbon stocks increased with age of reforested areas. This result was expected because the allometric equations used in this study were originally designed for trees with specific diameter intervals. The carbon stocks in the study areas varied between 39,56 and 166,55 MgC.ha-1 (equation 1) and 34,43 to 104,05 MgC.ha- 1 (equation 2), which are similar to the results obtained for some natural semi deciduous forests. The rates of biomass and carbon annual increment decreased with age of reforestation, suggesting that recent reforested areas may be more effective on carbon sequestration than older reforested areas. The native pioneer species presented high value of carbon storage in the four study areas. Because the difference in these results by using both allometric equations was statistically significant, it is suggested to select the more suitable equation by taking into account the diameter intervals originally used to adjust the equation