Flora exótica de Cabo Verde: avaliação e impactos nos ecossistemas naturais, utilizando sistemas de informação geográfica

O impacto das espécies exóticas e a sua acção nociva sobre a flora nativa torna-se especialmente preocupante em ecossistemas insulares degradados. Tendo em conta a preservação e conservação da biodiversidade das ilhas de Cabo Verde pretende-se com este estudo avaliar o impacto que algumas espécies exóticas exercem sobre os ecossistemas naturais, tendo como modelo de estudo a maior ilha do arquipélago, a ilha de Santiago. Faz-se inicialmente uma breve caracterização da flora exótica do arquipélago, estimada em 397 taxa, tendo em conta o tipo biológico, origem biogeográfica, tipo de utilização, distribuição pelas ilhas e ecologia. Com o objectivo de melhor compreender como a distribuição das espécies exóticas pode evoluir na ilha de Santiago, procedeu-se à modelação de quatro espécies com características invasoras (Bidens bipinnata, Euphorbia heterophylla, Furcraea foetida e Lantana camara) usando metodologias de regressão logística. Os modelos produzidos permitiram a produção de mapas de probabilidade de ocorrência das espécies em estudo, utilizando para isso sistemas de informação geográfica. A aplicação destes métodos permitiu por um lado conhecer algumas das variáveis que afectam a distribuição das espécies exóticas (e.g. precipitação; NDVI; exposição NE; distância às ribeiras; altitude), e por outro lado, produzir mapas da ilha de Santiago, que permitiram revelar quais as zonas com maior probabilidade de ocorrência dessas espécies. Os nossos resultados indicam que as zonas de altitude (e.g. Serra do Pico da Antónia; Monte Graciosa; Serra da Malagueta) são especialmente vulneráveis à ocorrência de espécies invasoras, o que se torna particularmente preocupante pois correspondem a zonas demarcadas como áreas protegidas, sendo locais primordiais de distribuição para a flora endémica do arquipélago. Por fim, sugerem-se algumas medidas de gestão e controlo de espécies invasoras de modo a que a sua implementação permita que num futuro, que se espera próximo, recuperar estes ecossistemas insulares que se encontram muito degradados.

Identificação de estruturas de processos multi-escala em ecossistemas marinhos utilizando ondaletas

Ecossistemas marinhos de upwelling são muito heterogêneos e apresentam uma intensa atividade de mesoescala de dimensão de dezenas de quilômetros e submesoescala que variam de centenas de metros até quilômetros dos processos físicos. A importância das estruturas dos processos físicos está na estruturação que eles exercem sob a biomassa de zooplâncton. O presente trabalho está relacionado a um estudo realizado a cabo no Norte do Sistema da Corrente de Humboldt (Peru). Utilizou-se duas variáveis, a profundidade do limite superior da zona de mínimo oxigênio (ZMO) e a biomassa de zooplâncton. É desenvolvida uma metodologia de análise baseada no uso de ondaletas para a identi cação das estruturas dos processos físicos em suas diferentes escalas. O método foi aplicado aos dados de ZMO. Estudos de simula ção mostraram que o método tem a capacidade de identi car as estruturas de interesse, tendo erro de estimação nas bordas do espectro da potência de ondaleta. A tipologia das estruturas identi cadas mostraram que existe três tipos de estruturas, estruturas maiores de mesoescala, duas estruturas pequenas de submesoescala com profundidades diferentes. Outro resultado importante foi que dentro das estruturas pequenas e mais profundas existe maior biomassa de zooplâncton, principalmente nas estruturas de downwelling.

Caracterização de ecossistemas da mata atlântica de tabuleiros por meio das formas de húmus

O conhecimento das formas de húmus permite a caracterização de ecossistemas primários, bem como dos interferidos. Dentro desta perspectiva, pretendeu-se identificar as formas de húmus, estudando-se os horizontes holorgânicos em relação às variáveis do solo mineral, em três áreas de Mata Atlântica de Tabuleiros do norte do Espírito Santo: duas matas primárias, a Mata Alta e a Mata de Córrego, e uma mata secundária, resultante do corte e da queima da vegetação há mais de 40 anos (Capoeira Queimada). Na Mata Alta, encontrou-se um mull mesotrófico tropical, caracterizado por uma rápida decomposição dos aportes foliares dos horizontes holorgânicos e por uma percentagem de saturação por bases em torno de 50-70% no horizonte hemiorgânico. A Mata de Córrego teve a estrutura do seu perfil húmico alterado em comparação com a Mata Alta, ou seja, verificou-se maior acúmulo nas camadas holorgânicas, representando menor velocidade na decomposição, como o oligotrofismo do solo mineral (V%: 14-35%). Estes resultados levaram à classificação da forma de húmus na Mata de Córrego como um mull oligotrófico. Na Capoeira Queimada, o estoque dos horizontes holorgânicos foi de 2 t ha-1 maior que na Mata Alta, com o desenvolvimento esporádico da camada F2. No horizonte A1, porém, o estoque de matéria orgânica foi inferior e observou-se, igualmente, uma percentagem de saturação por bases menor (30-56%), indicando que o ciclo de carbono e de nutrientes ainda não foi restabelecido. A forma de húmus da Capoeira Queimada foi classificada como mull mesotrófico.

Mineralização de nitrogênio em ecossistemas florestais naturais e implantados do estado de São Paulo

No presente estudo, foram usados povoamentos homogêneos de Eucalyptus grandis e Pinus caribaea var. hondurensis, em diferentes estádios de crescimento, bem como fragmentos de florestas naturais de Cerrado e Mata Atlântica. Amostras de solo (0-15 cm) foram incubadas por períodos sucessivos de 3, 3, 4, 4, 6 e 10 semanas, num total de 30 semanas, sob condições aeróbias e anaeróbias, em laboratório (temperatura igual a 20°C). Em campo, amostras de solo foram incubadas in situ no período do inverno (início da primeira semana de 07/96) e verão (início da segunda semana de 12/96). As quantidades acumuladas de N mineralizado, em condições aeróbias e anaeróbias, mostraram uma relação exponencial com o tempo de incubação. A equação Nt = N0 + b/t ajustou-se melhor aos dados do que a equação proposta por Stanford & Smith (1972), Nt = N0 (1 - e-kt), em que N0 é o N potencialmente mineralizável, Nt são as quantidades acumuladas de N mineralizado e t é o tempo de mineralização. Esta equação superestimou os valores de N0 em vários sítios e condições de incubação, além de não modelar-se adequadamente aos dados. As quantidades totais de N0 (camada 0-15 cm), sob condições aeróbias, foram, em média, de 103 ± 53 kg ha-1 de N e, sob condições anaeróbias, em média, de 281 ± 175 kg ha-1 de N. Acredita-se que as reservas médias de N dos sítios pesquisados sejam suficientes para três a cinco rotações de cultivo (7 anos cada) de E. grandis. Em condições de laboratório, em alguns sítios, as quantidades de N potencialmente mineralizável (N0) foram maiores em solos sob mata nativa. Por exemplo, o N0 estimado num fragmento de cerrado, em condições anaeróbias, 173 mg kg-1 de N no solo, foi superior ao obtido num florestamento de Pinus caribaea var. hondurensis, recém-implantado, 44 mg kg-1 de N no solo, o qual foi semelhante ao N0 obtido em um florestamento de Pinus caribaea var. hondurensis, com 20 anos de idade, 45 mg kg-1 de N no solo. A floresta adulta de eucalipto foi capaz de manter no solo níveis de N0 similares aos da floresta nativa. Tomando por base as razões N0/Nt (Nt é o N total do solo), deduziu-se que apenas 5 a 15% do teor de matéria orgânica do solo é decomponível. Esta variação dependeu das características do solo, principalmente aquelas relacionadas com o teor e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) e sua textura. Relacionando as quantidades de N0 (estimado no laboratório) com as quantidades de N mineralizadas (N M) em campo, verificou-se grande potencial preditivo de N M a partir de N0.

Ocorrência de corpos silicosos em horizontes superficiais de solos de diferentes ecossistemas

O entendimento dos processos que causam as diferentes distribuições de corpos silicosos no solo é essencial para a interpretação dos possíveis fatores ambientais responsáveis pela estabilidade deles, deposição de sedimentos, formação de paleossolos e para análise de sítios arqueológicos. Assim, a presente pesquisa objetivou identificar a ocorrência de corpos silicosos encontrados em horizontes superficiais de solos oriundos de diferentes ecossistemas terrestres. Amostras de horizonte superficial de 10 perfis de solo foram coletadas e queimadas em mufla, para remoção da matéria orgânica. Posteriormente, as amostras foram tratadas com HCl 10 cL L-1, para remoção das impurezas contidas na cinza. A fração silte foi obtida por sedimentação, usando o procedimento de análise granulométrica. A maior parte dos corpos silicosos em solos encontra-se na fração silte. Dessa fração, montaram-se lâminas, utilizando óleo de imersão tipo A para identificação dos corpos silicosos em microscópio óptico. A análise dos resultados permitiu observar a variedade de formas e abundância de corpos silicosos nos solos estudados, sendo mais abundantes e diversificados no solo desenvolvido de quartzito. Nos Latossolos, não houve diferença em abundância de fitólitos em relação aos solos dos biomas do Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga.

Estabilidade de cultivares de milho em três ecossistemas do Nordeste brasileiro

No decorrer dos anos agrícolas de 1995, 1996 e 1997, doze genótipos de milho (Zea mays, L.) foram avaliados em 75 ambientes do Nordeste brasileiro, distribuídas nos ecossistemas dos Tabuleiros Costeiros, Agreste e Sertão, em blocos ao acaso, com três repetições, visando conhecer a estabilidade de produção desses materiais. As produtividades médias alcançadas foram altas, atestando o potencial do Nordeste brasileiro para a produção do milho. Os Tabuleiros Costeiros se apresentam como uma nova região para exploração competitiva do milho. Os híbridos mostraram melhor adaptação que as cultivares, sobressaindo o BR 3123, com melhor rendimento, apesar de ser mais exigente, nas condições desfavoráveis, nos três ecossistemas. Os híbridos, à exceção do BR 2121, mostraram boa estabilidade de produção nos ambientes considerados (R²>80%). Entre as cultivares de melhor adaptação, apenas a BR 106 mostrou baixa estabilidade nesses ambientes (R²=75%). Para o Nordeste brasileiro, a cultivar BR 5033 se aproximou do genótipo ideal proposto pelo modelo.

Avaliação das preferências ecológicas de Clidemia urceolata DC. em ecossistemas perturbado

As identificações de hábitats preferenciais de espécies que colonizam espontaneamente ambientes perturbados podem constituir elementos de aperfeiçoamento de técnicas de restauração ecológica. Nesse contexto, a Clidemia urceolata DC destaca-se por colonizar esses ambientes e apresentar ampla distribuição na bacia do rio Paraíba do Sul. Este estudo objetivou avaliar as preferências ecológicas de C. urceolata na bacia hidrográfica do rio Barra Mansa, RJ (22º 32'40" 22º 40'60"S e 44º 12' 44º 06'20"W). Os núcleos da espécie foram demarcados e classificados segundo os seguintes fatores ambientais: feição do terreno, posição relativa na topossequência, face de exposição, declividade e altitude. Foram amostrados 26 núcleos, totalizando 0,005 ha em 6.839 ha da área total. A distribuição da espécie foi mais frequente nos seguintes ambientes: a) terços médio e inferior da topossequência; b) feição côncava do terreno; c) face de exposições sudeste, sul e sudoeste; d) declividade de 8 a 45%; e) altitude entre 432 e 525 m, sendo os últimos quatros fatores mais determinantes. A conjunção de todas essas informações espacializadas na bacia do rio Barra Mansa indica que 30% da área apresenta condições mais favoráveis para o estabelecimento da C. urceolata, o que pode demonstrar um potencial de restauração ambiental.

Ecossistemas de referência para restauração de matas ciliares: existem padrões de biodiversidade, estrutura florestal e atributos funcionais?

A utilização de ecossistemas naturais como meta a ser atingida e a seleção de indicadores para monitoramento dos projetos são temas controversos na ciência e na prática da restauração. Analisamos a vegetação ripária em quatro remanescentes de Floresta Estacional Semidecidual, para verificar se alguns atributos dessas comunidades se repetem em diferentes locais, podendo ser referência para esta região fitogeográfica. Instalamos dez parcelas de 100 m² em cada local, amostramos plantas lenhosas com altura ≥ 0,5 m, divididas em estrato regenerante (DAP < 5 cm) e estrato arbóreo (DAP ≥ 5 cm) e classificamos as espécies com base em atributos funcionais, raridade e status de ameaça. Contabilizamos lianas, pteridófitas e árvores com epífitas. As variáveis estruturais de densidade (estrato arbóreo e regenerante e árvores com epífitas), área basal e cobertura de copas não diferiram entre locais. Foram pouco variáveis entre as áreas a riqueza rarefeita para 100 indivíduos no estrato arbóreo, a riqueza total estimada por Jackknife e as proporções de espécies raras, tolerantes à sombra, de crescimento lento e zoocóricas. Porém, analisando-se a proporção de indivíduos na comunidade, somente a tolerância à sombra foi pouco variável. Para as outras variáveis analisadas não existem padrões que possam ser considerados referência para esta região fitogeográfica. No entanto, ainda que para algumas variáveis existam padrões, sua utilização como meta da restauração depende de: 1) prazos longos para monitoramento de projetos e, sobretudo, 2) estudos que demonstrem que os ecossistemas restaurados podem, um dia, igualar aos ecossistemas pré-existentes.

Ecologia da comunidade de diatomáceas epilíticas de um sistema de rio de baixa ordem da região hidrográfica do Guaíba : subsídios ao monitoramento ambiental de ecossistemas aquáticos sul brasileiros

Os sistemas de monitoramento utilizando diatomáceas foram desenvolvidos, em sua maioria, para monitorar os efeitos da poluição orgânica e da eutrofização, adotando como parâmetros de referência a demanda biológica de oxigênio após cinco dias e a concentração de fósforo total. Entretanto, vários fatores naturais têm sido apontados como causadores de variação na composição destas comunidades em rios. Por isso, grandes mudanças estruturais não provam necessariamente a hipótese de que tenha ocorrido algum evento poluidor. Neste contexto, a partir da relação entre a estrutura da comunidade de diatomáceas epilíticas da microbacia do arroio Schmidt, RS, Brasil, mudanças na qualidade da água e alterações físicas do meio, como fluxo, sombreamento ripário, largura e profundidade, objetivou-se colher subsídios para aplicação em programas de manejo e conservação de ecossistemas aquáticos. Durante os meses de janeiro e fevereiro de 2004, foram realizadas quatro excursões científicas a seis estações, totalizando 24 amostragens, para medição das seguintes variáveis: condutividade elétrica, oxigênio dissolvido em saturação, pH, turbidez, demanda biológica de oxigênio em cinco dias (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), fósforo total, nitrato, sólidos totais dissolvidos, sólidos suspensos, sílica, profundidade de submersão do substrato, velocidade da correnteza, diâmetro dos seixos, largura do rio e sombreamento em função da vegetação ripária. Para as análises qualitativas e quantitativas das diatomáceas epilíticas, uma área de 25 cm2 foi raspada de cinco replicatas O material foi oxidado com dicromato de potássio, ácido sulfúrico e clorídrico para confecção de lâminas permanentes. Padrões de distribuição e abundância das espécies foram explorados através da Análise de Espécies Indicadoras e os fatores ambientais responsáveis por esta distribuição foram evidenciados pela Análise de Correspondência Canônica. Os resultados confirmaram a preferência de Cymbella e Encyonema por águas lentas e elevada luminosidade, bem como a adaptabilidade de Cocconeis ao sombreamento. Nitzschia acicularis, Surirella tenera e Planothidium rupestoides revelaram-se indicadoras de ambientes meso-eutróficos. Encyonema perpusilum destacou-se no habitat oligo/β- mesossapróbico, e Sellaphora pupula no sítio de maior concentração de eletrólitos. Pelo cruzamento das respostas das espécies à saturação de oxigênio, DBO5, DQO, condutividade, fósforo total, sólidos totais dissolvidos e turbidez, foi possível estabelecer dois grupos sinalizadores de qualidade: Achnanthes sp. 3, Cocconeis fluviatilis, Navicula angusta, Nitzschia acicularis, Tryblionella victoriae, Pinnularia cf. obscura, Planothidium rupestoides, Sellaphora pupula, Stenopterobia sp. e Surirella tenera, relacionadas com maior impacto antropogênico, e Achnanthes sp. 2, Encyonema perpusilum, Geissleria aikenensis, Luticola goeppertiana, Navicula symmetrica e Nitzschia amphibia, referindo-se a ambientes mais oxigenados, pouco mineralizados e com reduzidos teores de compostos orgânicos. Estas informações também constituem subsídios para estudos paleolimnológicos envolvendo a reconstituição de paleoambientes (e.g. maior abundância de Cymbella indicando ambientes lênticos) e a concentração de paleonutrientes (e.g. Nitzschia acicularis designando períodos de maior eutrofização).

Análise de ecossistemas aquáticos através do método input-output : estudo de caso lagoa Itapeva (sistema lagunar costeiro do Rio Grande do Sul)

A enorme complexidade dos sistemas ecológicos tem sido uma grande barreira para a compreensão e o gerenciamento da problemática ambiental. Neste sentido a modelagem matemática é uma valiosa ferramenta, devido a sua capacidade de organizar as informações disponíveis sobre estes sistemas e de fazer previsões a seu respeito para diferentes condições. Desta forma a análise de sistemas naturais vem sendo abordada de diferentes maneiras, sendo que nas últimas décadas a teoria de ecossistemas expandiu-se e ramos específicos, que permitem seguir e predizer a evolução de ecossistemas, foram formulados. Um destes enfoques, conhecido como análise do fluxo de insumo-produto, pode ser utilizado para explicar o funcionamento e estrutura dos subsistemas de um ecossistema através da descrição dos fluxos de matéria ou energia. A análise do fluxo de insumo-produto pode ser representada através de dois modelos: o modelo determinístico ou o modelo estocástico, tendo sua origem em estudos de caso com o objetivo de analisar a econômica norte-americana, sendo uma extensão prática da teoria clássica de interdependência geral. Este trabalho faz uma abordagem sintética da evolução desta análise, avaliando dados teóricos e principalmente dados referentes à Lagoa Itapeva. A análise de input-output (determinística e estocástica) com o propósito de obter informações no que diz respeito aos fluxos (matéria e energia), é bastante simples; sendo que os modelos determinísticos se prestam melhor para traçar um panorama global e para obter projeções para as variáveis já os modelos estocásticos são mais complexos, mas provêem uma descrição mais acurada. Na Lagoa Itapeva os processos determinísticos demonstraram um baixo índice de ciclagem do carbono entre os três compartimentos em estudo e o fluxo preferencial na normalização corresponde ao compartimento dos produtores primários, isto decorre de não existir loop nos compartimentos em estudo e também não existir fluxos em dois sentidos. Em relação à avaliação estocástica foram observadas uma baixa relação no sentido espacial superfície-meio-fundo da lagoa, e uma boa distribuição espacial norte-centro-sul. Quanto à distribuição temporal, foi constatada uma baixa concordância entre os dados analisados e os dados reais quanto das análises realizadas em intervalos de tempo pequeno (horas) e uma boa concordância nas medidas feitas quando o intervalo foi significativo (meses). Também em relação à Lagoa Itapeva, foi verificado nas análises estocásticas, utilizando-se operadores espaciais, que como a dinâmica biológica nem sempre é linear, os organismos não podem acompanhar imediatamente e perfeitamente as mudanças do ambiente, resultando em tempos de residência de matéria significativamente baixo. Além da análise dos fluxos ligados a este ecossistema lagunar, foram desenvolvidas técnicas de correção e adaptação de dados referentes à amostragem ocorrida na Lagoa durante um ano de campanha. Assim, propõe-se uma nova perspectiva no uso desta metodologia de forma simples e de fácil manipulação matemática.

Comunidades fúngicas endofítica, epifítica e rizosférica em diferentes ecossistemas

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de três ecossistemas sobre, a ocorrência de fungos rizosféricos, endofíticos e epifíticos. As áreas de estudo estão localizadas em uma propriedade rural, situada na cidade de Venâncio Aires, RS. Os fungos endofíticos e epifíticos foram isolados de amostras de raízes de guajuvira, (Patagonula americana L.), coletadas na mata (área 1), de uva-do-japão (Hovenia dulcis Thunb.), na área intermediária (área 2) e de fumo ou de milho, na lavoura (área 3) e, os fungos rizosféricos isolados de solo coletado junto as raízes dos vegetais citados. As amostras foram coletadas nos meses de janeiro, maio, setembro e novembro de 2004 e 2005. Os fungos foram identificados segundo características morfológicas com auxílio de chaves de identificação. As áreas 2 e 3 foram mais similares com relação aos fungos rizosféricos e epifíticos, enquanto, que, as áreas 1 e 2 foram mais similares com relação aos fungos endofíticos. A diversidade dos fungos isolados das três áreas não diferiu ao longo dos dois anos de coleta. A presença de Fusarium spp., em vegetais sem sintomas de doença indica que, as mesmas podem ser raças avirulentas ou patógenos latentes em equilíbrio com o hospedeiro e o ambiente. A presença de fungos antagonistas, principalmente Trichoderma spp. também, são responsáveis por esse equilíbrio, o qual ocorre nas três áreas.