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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)
Floresta EstacionalSemidecidual
Zona ripria Botucatu, SP 10,6 Vital et al.(2004)
Floresta EstacionalSemidecidual
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
taEstacionalDecidual
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
EstacionalSemidecidual
-
217,7
6
11,5
5
52,7
9
199,8
0
38,8
0
-
Vitaletal.(2004)
Floresta
EstacionalSemidecidual
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
EstacionalSemidecidual
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
taEstacionalDecidual
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 EstacionalSemidecidual
Floresta secundriaCachoeiro de
Itapemirim, ES5,5 Godinho et al.(2014)
Floresta EstacionalSemidecidual
Floresta secundria So Gabriel, RS 8,4Vogel e Schumacher
(2010)
Floresta EstacionalSemidecidual
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
Floresta EstacionalDecidual
Secundria inicial Santa Tereza,RS
5,6 Brun, Schumacher eCorrea (2011)Secundria tardia 4,7
Floresta EstacionalDecidual
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