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FITOSSOCIOLOGIA - ApostilaMaikel (UFAM, Engenharia Florestal) Universidade Regional de Blumenau. Centro de Cincias Tecnolgicas. Departamento de Engenharia Florestal. Fitossociologia Prof. Lauri Amndio Schorn Organizadora: Acad. Sabine Lanzer Proibida Reproduo Desautorizada pelo Departamento de Engenharia Florestal por quaisquer meios. Lauri A. Schorn Fitossociologia 2 1. Introduo 2. Comportamento das Populaes nas Comunidades 2.1 Padro Espacial de uma Espcie 2.1.1 Razo Varincia/Mdia 2.1.2 ndice de Morisita 2.1.3 ndice de McGuines 2.1.4 ndice de Disperso de Fracker e Brischle 2.1.5 Tamanho da Unidade Amostral x Padro da Espcie 10

2.2 Tamanho Mnimo da Unidade Amostral 2.2 rea Mnima da Comunidade x Intensidade Amostral 2.3.1 Grfico da rea Mnima 2.3.2 Mtodo de Cain 2.3.3 Mtodo de DuRietz 2.3.4 Mtodo de Moravec 2.3.5 Mtodo da Mdia Corrente de Espcies 2.3.6 Outros Mtodos 3. Planejamento do Inventrio 3.1 Seleo e delimitao da rea 3.2 Intensidade e Nmero de Unidades Amostrais 3.3 Tamanho e Forma das Unidades Amostrais 3.4 CAP/DAP Mnimo de Incluso 3.5 Mtodos de Amostragem 3.5.1 Amostragem Aleatria Simples 3.5.2 Amostragem Estratificada 3.5.3 Amostragem Sistemtica 4. Mtodos Usados em Levantamentos Fitossociolgicos 4.1 Parcelas Mltiplas 4.2 Parcela nica

12 14 15 16 17 17 18 19 20 20 20 20 21 21 21 26 27 28 28 29

4.3 Mtodo de Quadrantes 4.4 Mtodo de Braun-Blanquet 4.5 Levantamento do Estrato Herbceo e Subarbustivo 5. Parmetros Fitossociolgicos 5.1 Estrutura Horizontal 5.1.1 Densidade 5.1.2 Frequncia 5.1.3 Dominncia 5.1.4 Porcentagem de Cobertura 5.1.5 Porcentagem de Importncia 5.2 Estrutura Diamtrica SUMRIO 5.3 Estrutura Vertical.......................... ..........................................................35 Lauri A. Schorn Fitossociologia 3 5.3.1 Posio Sociolgica 5.3.2 Regenerao Natural 5.4 Valor de Importncia Ampliado 35 38 40

29 30 31 32 32

34 34 34

5.5 Parmetros Fitossociolgicos pelo Mtodo de Quadrantes 40 5.6 Parmetros para Espcies Herbceas e Subarbustivas 43 5.7 Perfil Es trutural 43

6. ndices de Associao e Similaridade 6.1 ndices de Associao Entre Espcies 6.1.1 Coeficiente de Associao 6.1.2 ndice de Coincidncia 6.1.3 Coeficiente de Correlao Pontual 6.2 ndices para Comparao de Espcies 6.2.1 Coeficiente de Ellenberg 6.2.2 Coeficiente de Correlao r

43 43

45 45 45

6.3 Coeficientes de Similaridade Entre Comunidades 46 6.3.1 Coeficiente de Jaccard 6.3.2 Coeficiente de Sorensen 7. ndices de Heterogeneidade de Comunidades 7.1 Quociente de Mistura de Jentsch 7.2 Grau de Homogeneidade 7.3 Outras Relaes e ndices 7.3.1 Fidelidade das Espcies nas Comunidades 8. Diversidade da Vegetao 8.1 ndices de Riqueza de Espcies 8.1.1 Riqueza Numri ca 8.1.2 Densidade de Espcies 46 47 47 47 47 48 48 48 49 49 49

8.1.3 ndice de Diversidade de Margalef 8.1.4 ndice de Menhinick 8.2 Modelos de Abundncia de Espcies 8.3 Abundncia Proporcional de Espcies 8.3.1 ndice de Shannon 8.3.2 ndice de Uniformidade de Piellou 8.3.3 ndice de Simpson 8.3.4 Medida de Diversidade de McIntosh 8.3.5 ndice de Berger -Parker 8.3.6 ndice de Espcies Raras

50 50 50 50 50 51 52 53 53 53

9. Referncias Bibliogrficas........................................................................54 Lauri A. Schorn Fitossociologia 4 1. Introduo Fitossociologia o estudo das comunidades vegetais do ponto de vista florstico, ecolgico, corolgico e histrico (BRAUN-BLANQUET, 1979). MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG (1974), mencionam que a Fitossociologia recebe diferentes denominaes de acordo com as escolas dos diferentes autores: geobotnica sociolgica, cincia da vegetao, sociologia de plantas, fitocenologia, fitogeocenologia, ecologia de comunidades vegetais, sinecologia vegetal, ou ecologia da vegetao

No Brasil os primeiros estudos foram desenvolvidos por VELOSO, na dcada de 40, abrangendo principalmente formaes da Floresta Ombrfila Densa. Em Santa Catarina os primeiros levantamentos Fitossociolgicos foram desenvolvidos por VELOSO e KLEIN, na dcada de 50, patrocinados pelo Servio Nacional da Malria. A Fitossociologia Florestal uma rea de conhecimentos com inmeras interfaces na Engenharia Florestal, especialmente com as reas de manejo, silvicultura e recuperao de reas. Esta apostila, embora ainda parcial, foi elabora com o objetivo de agregar e descrever os principais mtodos usados em fitossociologia e servir de suporte aos alunos da respectiva disciplina na Universidade Regional de Blumenau. 2. Comportamento das Populaes nas Comunidades Populao o conjunto de indivduos de uma mesma espcie. Comunidade o conjunto de populaes que ocorrem em uma mesma rea. 2.1 Padro Espacial de uma Espcie A distribuio ou padro espacial, refere-se distribuio dos indivduos de uma espcie no espao. O padro dos indivduos de uma espcie em uma comunidade, podem ser, segundo MATTEUCCI & COLMA (1982), aleatrio, agrupado ou regular. A determinao da forma de agrupamento pode ser atravs dos seguintes mtodos: razo mdia/varincia (ndice de Payandech), ndice de Morisita, ndice de disperso de McGuines, ndice de disperso de Fracker e Briscle (BARROS & MACHADO, 1984). Lauri A. Schorn Fitossociologia 5 2.1.1 Razo Varincia/Mdia

Determina-se com base nas unidades amostrais levantadas, a razo entre a varincia e a mdia do nmero de indivduos nas unidades amostrais, por espcie. Interpretao: Quando o valor da razo varincia/mdia for 1, o padro de distribuio ser aleatrio; quando o valor for superior a 1, o padro ser agrupado ou tendendo ao agrupamento; quando o valor for menor que 1, considera-se que o padro regular. Como exemplo, com os dados de um levantamento, da Tabela 01, obtm-se: f(x) = n = 5 = Nmero de unidades amostrais f(x) * x = N = 91 = Nmero de indivduos no levantamento f(x) * x2 = 269 - Clculo da Mdia Xm = ( f(x) * x)/( f(x)) = 91/5 = 1,65 - Clculo da Varincia

Tabela 01: Levantamento de Ocotea catharinensis em Floresta Ombrfila Densa Montana N de Indivduos Freq. Observada f(x) . x f(x) . x2 (x) f(x)

Lauri A. Schorn Fitossociologia 6 Significncia da Diferena em Relao Aleatoriedade A significncia da diferena em relao a 1, pode ser determinada por

a) 2 = (n-1) * S2/Xm, onde, n = f(x) = 5

O valor do qui-quadrado calculado comparado com o valor da tabela de distribuio do qu-quadrado, ou calculado de acordo com a expresso abaixo, citada por BROWER e ZAR, apud BARROS & MACHADO (1980):

0,05 0,01 1,64485 2,32635 Exemplo: Graus de liberdade = n 1 = 5 1 = 54 = 0,05

Comparando-se o qui-quadrado calculado (2 = 71,6), com o valor do qui-quadrado da tabela, para 54 g.l. 20,05;54 = 72,15, conclui-se que o valor do ndice de agregao 1,327 estatisticamente igual a 1,0, indicando que a espcie apresenta uma distribuio de indivduos aleatria. O mesmo teste pode ser aplicado ao ndice de Morisita. Lauri A. Schorn Fitossociologia 7 2.1.2 ndice de Morisita determinado atravs da expresso: I = ni (ni 1) *onde, N I=1 n(n 1)

N = N total de unidades amostrais ni = N de indivduos na -sima amostra n = N total de indivduos em todas as amostras I = n * x2 N onde, Tambm pode ser utilizada a expresso: N (N 1) n = N total de unidades amostrais = f(x) x = Nmero de indivduos por espcie e unidade amostral x2 = f(x) * x = somatrio do quadrado do nmero de indivduos por unidade amostral N = f(x) * x = Nmero total de indivduos da espcie i encontrados em todas as unidades amostrais Interpretao: - Se o ndice de Morisita for igual a 1, a dispero aleatria; - Se a distribuio for perfeitamente uniforme, o valor do ndice ser zero; - Se a distribuio for totalmente agregada, todos os indivduos ocorrem em uma nica unidade amostral, e neste caso I = n. Significncia: Para determinar se valores prximos a 1, so diferentes estatisticamente de 1, pode-se usar o teste do 2 (qui-quadrado). Exemplo: Levantamento de 5 unidades amostrais. Obtm-se inicialmente a freqncia observada de parcelas f(x), por nmero de indivduos (x), para cada uma das espcies. Com os dados da tabela, contendo um levantamento de Ocotea catharinensis, obtm-se que: n = f(x) = 5 = Nmero de unidades amostrais N = f(x) * x = 91 = Nmero de indivduos amostrados da espcie f(x) * x2 = 269 Lauri A. Schorn Fitossociologia 8 I = n * f(x)*x2 N N (N 1) Utilizando-se a 2 expresso, I = 5 * ((269 91)/(91 * (91-1))) = 1,195

O valor obtido comparado com o valor da tabela do qui-quadrado com n-1 graus de liberdade e um nvel de significncia ( = 0,05 ou = 0,01), ou calculado de acordo com a expresso abaixo:

Exemplo: Graus de liberdade = n 1 = 5 1 = 54 = 0,05

Comparando-se o qui-quadrado calculado (2 = 71,6), com o valor do qui-quadrado da tabela, para 54 g.l. 20,05;54 = 72,15, conclui-se que o valor do ndice de Morisita 1,195 estatisticamente igual a 1,0, indicando que a espcie apresenta uma distribuio de indivduos aleatria. Significncia Atravs do Teste F A significncia do desvio do ndice de Morisita para 1, segundo POOLE (1974), apud BARROS & MACHADO (1980), pode ser testada atravs do teste Lauri A. Schorn Fitossociologia 9 F = (I * (N 1) + n N)/ (n onde, 1) I = ndice de disperso de Morisita N = f(x) * x n = f(x)

Utilizando-se os dados do exemplo anterior: F = (1,195 * (91 1) + 5 91)/(5 1) = (71,5/54) = 1,325 O numerador o valor do qui-quadrado calculado anteriormente. O valor calculado de F (1,325) igual ao valor da varincia/mdia. O valor de F comparado com o valor da distribuio de F, com o nvel de significncia (0,01 ou 0,05) e n - 1 g.l. Neste caso, o valor de F da tabela 1,39. Como F calculado menor do que o F da tabela, conclue-se que o o valor do ndice de Morisita (I = 1,195) estatisticamente igual a 1,0 e o padro de disperso da espcie aleatrio. 2.1.3 ndice de McGuines O valor deste ndice obtido pela relao entre densidade observada/densidade esperada, ou seja: IGA = D/d onde, D = Densidade observada d = densidade esperada D = N total de rvores da espcie/ N de amostras D = ( f(x) * x)/ f(x) d = - ln (1 (F%/100)) F% = (N de amostras em que ocorre a espcie/N total de amostras) * 100 Interpretao O valor do IGA maior que 1 indica uma tendncia ao agrupamento; quando o valor maior que 2,0 significa que a espcie apresenta um padro de distribuio contagiosa ou agrupada; quando o valor igual a 1,0, significa que a espcie tem uma distribuio aleatria, e quando o valor menor que 1,0, indica que a espcie tem uma distribuio tendendo a uniforme. Lauri A. Schorn Fitossociologia 10

Significncia Quando o valor prximo de 1, pode-se aplicar um teste de significncia (Qui-quadrado) para determinar se o valor estatisticamente diferente de 1 e em que tipo de disperso a espcie se encontra. Utilizando-se os dados do exemplo anterior para a espcie Ocotea catharinensis: F% = (42/5) * 100 = 76,36 Densidade Observada (D): D = 91/5 = 1,654 Densidade Esperada (d): d = - ln (1 (76,36/100)) = 1,42 IGA = 1,654/1,42 = 1,1468 O valor de 1,1468 indica que a espcie apresenta tendncia a agrupamento. No entanto, isto deve ser confirmado atravs de um teste de significnci a Usando-se o teste F: F = (IGA * (N 1) + n N)/ (n 1) F = (1,1468 * (91-1) + 5 91)/(5 1) = 1,2447 Valor de F (tabela) para = 0,05 e n-1 g.l. = 1,39 Portanto, o valor de F calculado menor que o valor de F da tabela, indicando que estatisticamente o valor do IGA 1,1468 no diferente de 1,0 e o padro de disperso da espcie aleatrio. 2.1.4 ndice de Disperso de Fracker e Briscle Este mtodo tambm relaciona as densidades observadas e esperadas, como o mtodo de McGuines, sendo expresso por: K = (D d)/d2

Interpretao - Valor de K < 0,15 indica uma distribuio aleatria dos indivduos; - Valor de K entre 0,15 e 1,0 indica a tendncia de agrupamento dos indivduos; - Valor de K > 1,0 significa um padro de disperso agregado. Lauri A. Schorn Fitossociologia 1 Utilizando os dados do exemplo anterior, obtm-se: D = 1,654 d = 1,42 K = (1,654 1,42)/(1,42)2 = 0,1018 Portanto, o valor 0,1018 no exemplo acima indica uma distribuio

aleatria dos indivduos da espcie. 2.1.5 Tamanho da Unidade Amostral x Padro da Espcie Se a unidade amostral menor que os agrupamentos da espcie ou que a distribuio entre estas, os resultados da anlise demonstraro um padro aleatrio. Se a unidade amostral aproximadamente igual ao agrupamento ou a distncia entre estes, os resultados demonstraro o padro agregado. Se a unidade amostral maior que os agrupamentos ou distncia entre estes, os resultados demonstraro o padro real da distribuio. Padro Aleatrio Padro Agrupado Padro Regular Tabela 2: Dados de inventrio de uma espcie com os trs padres de distribuio. Fonte: MATTEUCCI & COLMA (1982) ndices Aleatrio Agrupado Regular n(u.a.) 100 100 100 Sx 350 350 350

x xS2 Causas de Agregao Sndrome de disperso da semente: onde a disperso zoocrica a barocrica caracterizam um padro mais agrupado. Lauri A. Schorn Fitossociologia 12 Padro x Idade Quando a maior parte dos indivduos de uma espcie so jovens, MATTEUCCI & COLMA (1982) citam que o padro tende a ser agregado. Com o advento da competio intra-especfica o padro tende a ser aleatrio. O padro agregado pode aparecer nos bancos de plntulas ou indivduos jovens de florestas naturais desenvolvidas. Os indivduos adultos esto distribudos de forma aleatria. Na sucesso: Figura 2: Sucesso do padro de distribuio dos indivduos de uma espcie de acordo com o tempo de instalao da espcie. 2.2 Tamanho Mnimo da Unidade Amostral De acordo com MATTEUCCI & COLMA (1982), pode-se determinar o tamanho mnimo de uma unidade amostral, seguindo-se os procedimentos abaixo: Procedimentos: 1. Locar as subparcelas quadradas, de igual tamanho, em uma unidade amostral ou rea a ser estudada; 2. Contar o nmero de indivduos da espcie em questo em cada subparcela; 3. Combinam-se os dados da parcelas contguas geometricamente

5. Quando a varincia relativa for mxima a rea da unidade amostral ideal para determinar o padro espacial da espcie. rea Abandonada Padro Aleatrio para os indivduos adultos Padro Agregado - para as plantas jovens ao redor das adultas Padro Aleatrio Lauri A. Schorn Fitossociologia 13 Figura 3: rea hipottica dividida para determinao do tamanho da unidade amostral. Etapas de selecionamento das subparcelas (segundo exemplo acima): 6. U.A.: 1 e 2 7. U.A.: 1, 2, 7 e 8 8. U.A.: 1, 2, 7, 8, 3, 4, 9 e 10 9. U.A.: 1, 2, 7, 8, 3, 4, 9, 10, 5, 6, 1 e 12 10. U.A.: 1, 2, 7, 8, 3, 4, 9, 10, 5, 6, 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17 e 18 1. U.A.: 1, 2, 7, 8, 3, 4, 9, 10, 5, 6, 1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19,

20, 21, 2, 23, 24,25, 26, 27, 28, 29 e 30 Exemplo: Tabela 3: Dados hipotticos de uma espcie para determinao da rea mnima da unidade amostral. Subparcela Nmero de rvores da espcie x

23456 8 9 10 1 12 14 15 16 17 18 20 21 2 23 24

Lauri A. Schorn Fitossociologia 14 Tendo em vista que o padro para determinao da rea mnima de uma unidade amostral dada pela varincia relativa mxima, temos que a rea mnima neste caso de 200m2. Deve-se observar que o valor obtido somente vlido para utilizao na comunidade onde foram obtidos os dados. 2.3 rea Mnima de Comunidade e Intensidade Amostral Est relacionado com a homogeneidade florstica e espacial e surge do critrio de que: f De acordo com MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG (1974), para toda comunidade vegetal existe uma superfcie abaixo da qual ela no pode se expressar. Figura 4: Fluxograma de interrelaes em uma comunidade f A rea mnima est relacionada homogeneidade florstica e espacial. f Para obter uma amostragem representativa da comunidade necessrio conhecer sua rea mnima de expresso.

f O inventrio deve incluir a maioria das espcies que compe a comunidade, a fim de ser representativo. Estas espcies esto distribudas na rea mnima da comunidade. Espcie Comunidade Diversas populaes interagindo Populao Variabilidade Gentica Lauri A. Schorn Fitossociologia 15 2.3.1 Grfico da rea Mnima Procedimentos para instalao, de acordo com CAIN & CASTRO (1959): f Locam-se as unidades amostrais, iniciando-se com uma rea pequena, e dobrando-se a rea sucessivamente; f Registram-se para cada unidade, o nmero de espcies encontradas, cumulativamente; f Plotase em um grfico, o nmero de espcies na ordenada (eixo Y) e a rea amostrada na abscissa (eixo X); f A rea mnima corresponde ao ponto em que a curva torna-se horizontal, indicando que a maioria das espcies foi amostrada. Comportamento dos dados: f Quando se registra as espcies de uma unidade amostral pequena, seu nmero pequeno; f medida que aumenta a superfcie, aumenta o nmero de espcies; primeiro bruscamente, depois lentamente at o momento em que o incremento no nmero de espcies pequeno ou nulo. Esta tendncia comum em comunidades mais ou menos homogneas. Diferenas na homogeneidade levam ao aumento da curva. f Exemplo: Floresta xeroftica da Venezuela. (MATTEUCCI & COLMA, 1982) Tabela 4: Dados hipotticos de uma comunidade para a determinao da rea mnima a ser amostrada.

u.a. rea Amostral No acumulado de espcies

Lauri A. Schorn Fitossociologia 16 Figura 5: Croqui das unidades amostrais referentes Tabela 4. A rea das parcelas vai sendo duplicada, conta-se ento o nmero de espcies novas nesta rea duplicada. Repete-se este procedimento at que o nmero de espcies novas diminua ao mnimo. Nmero de espcies

Figura 6: Determinao da rea mnima amostrada de uma comunidade

2.3.1 Mtodo de Cain uma derivao do mtodo anterior, que define com mais preciso o valor da rea mnima. f A rea correspondente projeo do ponto da curva no qual a pendente igual relao nmero total de espcies registradas / superfcie do quadrado maior (MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG, 1974).

Lauri A. Schorn Fitossociologia 17 f Traar uma reta unindo os extremos da curva. f Traar uma reta paralela primeira, passando pela tangente da curva. f Projetar no eixo x o ponto o ponto de interseco tangencial, obtendo-se o valor da rea mnima. Exemplo: Utilizando os dados da Tabela 4. Nmero de espcies

Figura 7: Determinao da rea mnima amostrada atravs do Mtodo de Cain. 2.3.3 Mtodo de Du Rietz MATTEUCCI & COLMA (1982), descrevem o mtodo de Durietz atravs das espcies constantes. Espcies constantes so aquelas cuja constncia superior a 90%. Avaliando-se a freqncia das espcies a partir das reas quadradas de diferentes tamanhos, temos que acima de um determinado tamanho, algumas espcies exibem uma freqncia acima de 90%. Se ao incrementar a rea da unidade amostral no ocorrer aumento no nmero de espcies constantes, diz-se que se atingiu a rea mnima da comunidade. 2.3.4 Mtodo de Moravec Este mtodo define a rea mnima como sendo aquela onde os ndices de homogeneidade e similaridade se mantm relativamente constantes.

Para isto, calculam-se os ndices entre as unidades amostrais levantadas. Lauri A. Schorn Fitossociologia 18 2.3.5 Mtodo da Mdia Corrente de Espcies De acordo com GALVO (s/d) utilizada para verificar, juntamente com a rea mnima, se a confiabilidade do esforo amostral foi suficiente para representar floristicamente a comunidade estudada. obtido com base no nmero mdio acumulado de espcies por rea amostrada. A partir da ltima mdia acumulada, delimita-se uma faixa de variao de 5% onde se traa 2,5% acima e abaixo da ltima mdia. Recomenda-se que esta faixa contenha 10% das unidades amostrais. Procedimentos: f Plotar no eixo x a rea da primeira unidade amostral em m2, e no eixo y o nmero de espcies encontradas; f Plotar no eixo x a rea acumulada da primeira unidade amostral com a segunda unidade amostral e dividir por 2 o nmero de espcies existentes nas duas unidades amostrais; f Repetir este procedimento at a ltima parcela; f Unir todos os pontos; Delimitar a partir da mdia final a faixa de variao de 5% (2,5 acima e abaixo desta). Exemplo: Tabela 5: Dados hipotticos para a confeco da Curva da Mdia Corrente das espcies. no da u.a. rea acumulada no acum. sp. no sp. da u.a. no sp./u.a.

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Figura 8: Curva da Mdia Corrente das espcies (dados da tabela 5). 2.3.6 Outros Mtodos para a Determinao da rea Amostral Mnima da Comunidade Alguns autores (MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG, 1974), citam ainda os mtodos abaixo, para a determinao da rea amostral mnima: 1. Quando o incremento de 10% na rea amostral, ocasionar um incremento inferior a 10% no nmero de espcies novas. Pode-se adotar tambm outros valores, de acordo com a preciso desejada. 2. Locar ao acaso, reas quadradas de diferentes tamanhos e contar as espcies em cada rea. 3. Locar sistematicamente, reas quadradas de mesmo tamanho e registrar as espcies de cada rea. Com a agregao de reas vizinhas se obtm incrementos sucessivos de superfcie. Figura 09: rea Mnima pela % de incremento de rea amostral e espcies. Mdia do Nmero de Espcie Acumulado No. Acum. Sp. rea amostrada Lauri A. Schorn Fitossociologia 20 Quando o aumento de 10% da intensidade amostral representa um incremento de menos de 10% em nmero de espcies, significa que se encontrou a rea mnima necessria.

No caso de uma maior confiabilidade o incremento no nmero de espcies pode ser de menos de 5%. 3. Planejamento do Inventrio Para realizao de um inventrio fitossociolgico necessrio seguir as seguintes etapas: 3.1 Seleo e delimitao da rea de estudo; Deve seguir os seguintes critrios: f Administrativo: divisas de Estados e municpios, etc; f Ambientais: topogrfico, climtico, geomorfolgico; f Vegetacionais: estgio de desenvolvimento, grau de alterao, tipo de formao. 3.2 Intensidade e do nmero de unidades amostrais f Dependente do conhecimento prvio da rea mnima da comunidade; f Plota-se uma curva espcie/rea; f imprescindvel que o levantamento seja significativo. 3.3 Tamanho e da forma das unidades amostrais f Tamanho: f Para reas grandes e homogneas parcelas maiores; f Para reas pequenas parcelas menores. f Tamanho: 100 a 300m2 (para a Floresta Ombrfila Densa Atlntica, Floresta Ombrfila Mista, Floresta Estacional Decidual). f Forma retangular: f So mais eficientes estatisticamente que as isodiamtricas; f O padro dos agrupamentos de espcies tende a ser isodiamtrico, por isso, unidades amostrais retangulares tem maior probabilidade de interceptar os agrupamentos. Lauri A. Schorn Fitossociologia 21 3.4 CAP/DAP mnimo de incluso; A definio deste valor est na dependncia principalmente dos objetivos do levantamento. Mais usado atualmente o limite mnimo de 5cm de dimetro para os indivduos do estrato arbreo superior. OBS.: Em reas com vegetao muito jovem, o limite de incluso deve ser menor que 5cm.

3.5 Mtodos de amostragem 3.5.1 Amostragem Aleatria Simples Figura 10: rea hipottica dividida em parcelas potenciais. Esta rea hipottica tem 50 hectares, onde as linhas tracejadas representam estradas e a linha cheia representa um curso dgua. f Definir o tamanho da unidade amostral: se tivermos uma unidade amostral de 200m2, em uma rea de 50 ha teremos 2500 unidades amostrais potenciais. f Sorteia-se 50 unidades amostrais (que no exemplo corresponde a 1ha de rea amostrada). f reas pequenas e de bom acesso, sem grandes dificuldades para locar as unidades amostrais. Evitar reas de Preservao Permanente e Bordaduras. f Consiste em locar as unidades amostrais ao acaso. f Cada unidade da populao tem igual probabilidade de fazer parte da amostra. f Permite estimar a mdia e a preciso da amostragem. Procedimentos: f Dividir a rea amostral (sobre uma planta) em parcelas de igual tamanho. f Numerar estas parcelas. Lauri A. Schorn Fitossociologia 2 f Sortear determinado nmero de parcelas a serem levantados. f Marcar estas parcelas sorteadas na planta e loc-las no campo. Condies para uso: f reas pequenas e homogneas. f reas de fcil acesso. f reas com topografia pouco acidentada.

Vantagens: f Clculo e anlise simples. f Apresenta maior preciso para inventrio em pequenas reas. Parmetros e Estimativas (NETO & BRENA, 1997) Mdia aritmtica:

Xni Varincia:

xS n i i Desvio padro

Varincia da Mdia

Lauri A. Schorn Fitossociologia 23 Erro Padro Para populao infinita, caso F0,98, onde: N nNF-= Temos que: n SxxS=

Para populaes finitas, caso F 2 Espcies pioneiras: q < 2 Espcies secundrias iniciais: q @ 2

Nmero de rvores

Exemplo: q = 2 Figura 14: Forma de distribuio para espcies estveis Lauri A. Schorn Fitossociologia 35 Estgio Pioneiro Estgio Intermedirio Estgio Avanado Figura 15: Formas de distribuio diamtrica de populaes de espcies em diferentes estgios. A distribuio diamtrica permite tirar concluses sobre o estgio de desenvolvimento da floresta.

Revela caractersticas ecolgicas da espcie cuja populao est sendo estudada. Permite definir a intensidade do manejo florestal. 5.3 Estrutura Vertical Organizao e distribuio espacial dos indivduos no perfil vertical da floresta. representado por: 5.3.1 Posio Sociolgica a distribuio das rvores nos diversos estratos da floresta. O conhecimento desta distribuio importante pois uma espcie estvel e tem seu lugar assegurado na estrutura da floresta, quando encontra-se com densidade decrescente dos estratos inferiores para os superiores. A determinao dos estratos pode ser feita: 1. Visualmente, definindo-se os estratos inferior (1), Mdio (2) e Superior (3). 2. Atravs da freqncia relativa das alturas (LONGHI, 1980): f Primeiramente determina-se a percentagem da freqncia das alturas de todas as rvores encontradas na floresta; f Atravs das respectivas percentagens acumuladas, confecciona-se um grfico; Lauri A. Schorn Fitossociologia 36 f Estabelecendo-se o critrio de que cada estrato deve abranger 1/3 das alturas encontradas, delimita-se atravs do grfico os respectivos estratos. Assim: f O limite entre o estrato 1 e 2 corresponde a 3,3% da freqncia acumulada; f A altura correspondente a 6,6% desta freqncia acumulada, o limite entre o estrato mdio e o superior; f Determinado os estratos, calcula-se a posio sociolgica (absoluta e relativa). Valor Fitossociolgico dos estratos (VF):

o valor simplificado da percentagem do nmero de rvores correspondente a cada estrato. Exemplo: Estrato 1: at 7,0m Estrato 2: de 7,1 a 12,0m Estrato 3: mais de 12,0m Estrato 1: 280 rvores = 280 / 500 = 0,56 VF1 Estrato 2: 150 rvores = 150 / 500 = 0,30 VF2 Total: rvores 500 Estrato 3: 70 rvores = 70 / 500 = 0,14 VF3 Posio Sociolgica Absoluta por Espcie (PSabs)

nVF= valor fitossociolgico de cada estrato para uma determinada espcie n= nmero de indivduos de cada estrato para uma determinada espcie Posio Sociolgica Relativa Percentagem da Posio Sociolgica da espcie, em relao a soma total da Posio Sociolgica Absoluta. Lauri A. Schorn Fitossociologia 37 Exemplo: Determinao dos estratos: f Primeiramente obtm-se a menor e a maior altura. Menor altura: 2m Maior altura: 16m

Tabela 6: Distribuio da densidade de rvores em classes de altura Classes de Altura No de rvores por classe % de rvores por classe % acumulada

Total 7

% Acumulada Limite E2 - E3 Limite E1 - E2

Figura 16: Deteminao dos limites entre os estratos Lauri A. Schorn Fitossociologia 38

5.3.2 Regenerao Natural O valor da regenerao natural pode ser obtido a partir de 3 parmetros: densidade, frequncia e categorias de tamanho (JARDIM & HOSOKAWA, absabsabsabs CTFreqDensRN++= relrelrelrel CTFreqDensRN++= Onde: absRN= Regenerao Natural Absoluta absDens= Densidade Absoluta da Regenerao Natural absFreq= Freqncia Absoluta da Regenerao Natural absCT= Valor da Categoria de Tamanho Absoluta da Regenerao Natural relRN= Regenerao Natural Relativa relDens= Densidade Relativa da Regenerao Natural relFreq= Freqncia Relativa da Regenerao Natural relCT= Valor da Categoria de Tamanho Relativa da Regenerao Natural A contagem dos indivduos, nas subparcelas em campo, pode ser atravs de 3 categorias pr-definidas (FINOL, 1964) ou com o levantamento das alturas dos indivduos e posterior diviso em classes.

Em estudos de parcelas permanentes tambm importante o levantamento do dimetro do colo dos indivduos e a anlise posterior da densidade em classes deste parmetro. Lauri A. Schorn Fitossociologia 39 Valor Fitossociolgico da Regenerao Natural (VF): Exemplo: Regenerao com 600 indivduos.

Categoria de Tamanho Absoluta por espcie

nVF= valor fitossociolgico da categoria de tamanho n para uma determinada espcie n= nmero de indivduos da categoria de tamanho n para uma determinada espcie Categoria de Tamanho Relativa por espcie Percentagem da espcie em relao soma da Categoria de Tamanho Absoluta de todas as espcies. Densidade f Densidade Absoluta = nmero de indivduos por espcie por hectare f Densidade Relativa = percentagem do nmero de indivduos da espcie em relao ao nmero total de indivduos da Regenerao Natural. Freqncia f Freqncia absoluta = percentagem de ocorrncia da espcie nas subparcelas da Regenerao Natural. f Freqncia relativa = percentagem da freqncia absoluta da espcie em relao ao somatrio das freqncias absolutas de todas as espcies na Regenerao Natural. Lauri A. Schorn Fitossociologia 40 5.4 Valor de Importncia Ampliado Este valor associa a estrutura horizontal e vertical da floresta, indicando com mais preciso a participao de cada espcie na floresta. So usados os seguintes parmetros relativos: VIA = densidade + freqncia + dominncia + pos. sociolgica + reg. Natural 5.5 Parmetros Fitossociolgicos Pelo Mtodo de Quadrantes Para este exemplo, foram utilizados no quadro abaixo, dados de um levantamento citado por MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG (1974). Tabela 7: Dados de um levantamento utilizando o mtodo de quadrantes Ponto Quadrante Distncia (m) Espcie DAP (cm)

1 I 0,7 Psidium guajava 5,5 I 1,6 Acacia koa 42,5 I 3,5 Metrasideros collina 17,0 IV 2,0 Metrasideros tremuloides 25,0 2 I 1,1 Psidium guajava 4,0 I 0,8 Psidium guajava 5,0 I 1,9 Psidium guajava 5,0 IV 1,8 Psidium guajava 4,0 3 I 1,3 Acacia koa 75,0 I 0,7 Psidium guajava 3,0 I 1,5 Metrasideros collina 9,0 1,7 Psidium guajava 6,0 IV 2,0 Metrasideros collina 23,0 4 I 3,1 Acacia koa 14,0 I 1,1 Psidium guajava 5,0 IV 1,9 Acacia koa 12,0 5 I 2,5 Acacia koa 23,0 I 2,2 Acacia koa 18,0 I 1,4 Psidium guajava 5,0 IV 2,8 Metrasideros collina 25,0 S 35,6 no rv. 20 Mdia Distncias 1,78 Lauri A. Schorn Fitossociologia 41 Densidade Absoluta: determinado pelo nmero de rvores por espcie em 10000 m2.

Onde: d= a mdia das distncias entre as rvores de cada quadrante at o ponto amostral. Tabela 8: Clculo da Densidade Absoluta e Relativa com como base nos dados da Tabela 5. Espcie Proporo Densidade Relativa Densidade Absoluta Acacia koa 6 em 20 0,30 947

Psidium guajava 9 em 20 0,20 1420 Metrasideros collina 4 em 20 0,05 631 Metrasideros tremuloides 1 em 20 0,45 158 f Dominncia Absoluta por Hectare a rea basal ocupada por cada espcie em um hectare. Dominncia Absoluta = ng Onde: g= rea basal mdia por espcie n= nmero de rvores por espcie Lauri A. Schorn Fitossociologia 42 Tabela 9: Clculo da dominncia absoluta (tabelas por espcie) Acacia koa Metrasideros tremuloides DAP (cm) g(m2) DAP (cm) g(m2)

12,0 0,0113

S 0,1197 S 0,0165 g 0,0299 g 0,0018 Dominncia Relativa = totalG G Onde: G = rea basal por hectare por espcie totalG = rea basal por hectare do levantamento Tabela 10: Demonstrao da Densidade Absoluta e Relativa.

Espcie No rv./ha Dens. Abs. (m2/ha) Dens. Rel. (%)

Lauri A. Schorn Fitossociologia 43 5.6 Parmetros para Espcies Herbceas e Subarbustivas Os parmetros analisados nos estratos herbceo e subarbustivo, so a frequncia, cobertura e valor de Importncia. A frequncia determinada de forma semelhante ao estrato arbreo, mencionado anteriormente, enquanto que a cobertura obtida diretamente no campo, atravs do procedimento detalhado no tem 4.5. O valor de importncia obtido pela soma dos valores relativos da frequncia e cobertura por espcie. 5.7 Perfil Estrutural Para visualizao do perfil estrutural so confeccionados, de acordo com MATTEUCCI & COLMA (1982): f Planta horizontal e vertical: f Proporciona uma viso espacial da floresta. f Fornece uma viso das rvores na comunidade. f Devem ser selecionadas parcelas representativas para elaborao dos perfis. f Largura: 10m. f Comprimentos variveis: mnimo 10m. f Quando o nmero de rvores muito elevado, no recomendvel utilizar faixas com largura superior a 10m. f Inclui-se no perfil somente os indivduos que esto no estrato arbreo superior.

f Perfil Bidimensional: so analisadas vrias caractersticas estruturais: densidade, nmero de espcies, heterogeneidade, pode-se distinguir os substratos. f Perfil Tridimensional: utiliza-se smbolo para representar as espcies. 6. ndices de Associao e Similaridade 6.1 ndices de Associao entre Espcies Utilizam dados qualitativos de presena/ausncia (MATTEUCCI & COLMA, 1982): Lauri A. Schorn Fitossociologia 4 6.1.1 Coeficiente de associao a relao entre o nmero de amostras em que 2 espcies coincidem e o nmero de amostras em que uma ou ambas esto presentes.

Onde: a= nmero de amostras em que A e B esto presentes simultaneamente b= nmero de amostras em que s B aparece c = nmero de amostras em que s A aparece

Exemplo: a= 6 b= 2 c= 1

6.1.2 ndice de Coincidncia

a relao entre o dobro do nmero de amostras em que ambas as espcies coincidem e a soma do nmero total de amostras que contm a espcie A mais o nmero total de amostras que contm a espcie B.

6.1.3 Coeficiente de Correlao Pontual

Os valores variam de 1 a +1. d= nmero de amostras em que nem A nem B esto presentes Lauri A. Schorn Fitossociologia 45 6.2 ndices para Comparao de Espcies ndices que utilizam dados quantitativos (MUELLER-DOMBOIS & ELLENBERG (1974): 6.2.1 Coeficiente de Ellenberg

BA x xxS Onde: T = subconjunto de amostras em que as espcies A e B coincidem U = subconjunto de amostras em que aparece somente a espcie A V = subconjunto de amostras em que aparece somente a espcie B Ax= nmero de rvores da espcie A no subconjunto Bx= nmero de rvores da espcie B no subconjunto Interpretao:

f Se as espcies A e B aparecem sempre juntas, ento temos, 1,=BAS f Se as espcies A e B aparecem sempre separadas, ento temos,

6.2.2 Coeficiente de Correlao (r):

x xxxxr Onde: Ax= mdia dos valores da espcie A no subconjunto Bx= mdia dos valores da espcie B no subconjunto Lauri A. Schorn Fitossociologia 46 Tabela 1: Exemplo de Clculo do Coeficiente de Correlao (r) u.a. no

rv. sp.

Mdia 1,6 1,1

6.3 Coeficientes de Similaridades entre Comunidades Utilizados para dados qualitativos (presena/ausncia). Coeficientes mais utilizados (MATTEUCCI & COLMA, 1982; MUELLERDOMBOIS & ELLENBERG, 1974): 6.3.1 Coeficiente de Jaccard Considera a variao entre o nmero de espcies comuns e o total das espcies encontradas nas duas comunidades que se est comparando:

Onde: a = nmero de espcies comuns s 2 comunidades b= nmero de espcies exclusivas comunidade A c = nmero de espcies exclusivas comunidade B

Lauri A. Schorn Fitossociologia 47 6.3.2 Coeficiente de Sorensen

7. ndices de Heterogeneidade de Comunidades

7.1 Quociente de mistura de Jentsch (FORSTER, apud LONGHI, 1980): a relao entre o nmero de espcies encontradas e o nmero de rvores (indivduos amostrados).

Onde: eN= nmero de indivduos de uma determinada espcie. iN= nmero total de indivduos. 7.2 Grau de Homogeneidade O grau de homogeneidade um ndice fitossociolgico criado para exprimir a homogeneidade de uma associao vegetal (LABORIAU & MATOS FILHO, 1948). Clacula-se atravs da seguinte equao: H = ((x y) * n)/N onde, H = Grau de homogeneidade X = Nmero de espcies com 80 a 100% de freqncia absoluta Y = Nmero de espcies com 0 a 20% de freqncia absoluta N = Nmero total de espcies N = Nmero de classes de frequncia, neste caso 5. Desta forma, quanto mais prximo de 1 (um) for o valor obtido, mais homognea ser a floresta. Lauri A. Schorn Fitossociologia 48 7.3 Outras Relaes e ndices 7.3.1 Fidelidade das Espcies nas Comunidades (F) A fidelidade, de acordo com MATTEUCCI & COLMA (1982) obtida atravs da expresso:

cab dbaF Onde os valores de a, b, c, d so obtidos atravs da tabela de contingncia abaixo. Fonte: MATTEUCCI & COLMA (1982) Tabela 12: Modelo de Tabela de Contingncia Comunidade Relao A B Total espcie x presente a b a + b espcie x ausente c d c + d Total a + c B + d Exemplo: Comunidade Relao A B Total

Total 15 15

A partir dos valores obtidos, podem-se dividir as espcies em 4 grupos: f Espcies exclusivas f Espcies preferenciais f Espcies indiferentes f Espcies estranhas Observaes: Sempre se deve relacionar as comunidades A com B, sendo que a > b. 8. Diversidade da Vegetao Conceitos, segundo Whittaker (FILFILLI, 2000):

f Diversidade alfa: relativo ao nmero de espcies e suas diversidades em uma rea determinada ou comunidade. Exemplo: diversidade de espcies em uma rea restrita da Floresta Ombrfila Mista. Lauri A. Schorn Fitossociologia 49 f Diversidade beta: diversidade entre hbitats. Evidencia diferenas na composio das espcies entre diferentes reas ou meios. Exemplo: diversidade da Floresta Ombrfila Densa ao longo de um gradiente de umidade. f Diversidade gama: diversidade de paisagem. Reflete primariamente nos processos evolucionrios e depois nos processos ecolgicos. Representa o nmero de espcies e sua densidade em uma determinada regio, considerando todas as comunidades presentes. f Exemplo: somatrio de espcies que ocorrem dentro de uma Bacia hidrogrfica Vale do Itaja. Avaliao das Diversidades: f Alfa: pode-se determinar o nmero de espcies e o nmero de indivduos de cada espcie na amostragem de uma comunidade. Com estes dados pode-se obter ndices de diversidade, riqueza, densidade e importncia, etc. f Beta: faz-se a amostragem ao longo de um gradiente ambiental e monta-se uma curva espcie-rea. Calculam-se ndices de similaridade entre amostras ou ndices de diversidade. f Gama: obtm-se o nmero total de espcies dentro de uma determinada regio. Tambm pode ser expressa como a diferena na composio de espcies entre hbitats similares em regies distintas. As medidas de diversidade de espcies podem ser divididas em 3 categorias principais, de acordo com MAGURRAN (1989): ndices de riqueza de espcies, modelos de abundncia de espcies e abundncia proporcional de espcies. 8.1 ndices de Riqueza de Espcies 8.1.1 Riqueza Numrica A riqueza numrica embora menos aplicada em fitossociologia florestal, poderia ser expressa, por exemplo, em nmero de espcies por 1.0 indivduos amostrados.

Riqueza numrica: N de espcies/N de indivduos 8.1.2 Densidade de Espcies A densidade de espcies o ndice mais aplicado para amostragens e a unidade de rea pode ser m2, h ou outra medida, dependendo do objetivo do levantamento. Densidade de Espcies: N de espcies/rea amostral Lauri A. Schorn Fitossociologia 50 DMg = (S 1)/ln N onde, 8.1.3 ndice de Diversidade de Margalef S = N de espcies amostradas N = N de indivduos amostrados 8.1.4 ndice de Menhinick DMn = S/ onde, S = N de espcies amostradas N = N de indivduos amostrados 8.2 Modelos de Abundncia de Espcies Quando os dados coletados so representados em um grfico (nmero de indivduos e nmero de espcies) a ordenao feita das espcies mais abundantes para as menos abundantes. A diversidade representada nestes grficos pode ser descrita por quatro modelos principais de distribuio de freqncia, de acordo com MAGURRAN (1989): Normal logartmica, srie geomtrica, srie logartmica e o modelo de palo quebrado de MacArthur. Estes modelos no sero abordados nesta disciplina. 8.3 Abundncia Proporcional de Espcies 8.3.1 ndice de Shannon i ppH ln' = Onde: ip= proporo de cada espcie em relao ao total.

A varincia de H pode ser calculada por:

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Faculdade: UFAM Curso: Engenharia Florestal Palavras chave:Fitossociologia; Inventario florstico; Parmetros fitossociolgicos,

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Francine - em 25/01/2011 traz informaes muito teis.2.

Angelica - em 26/01/2011 Vai me ajudar bastante3.

Diego - em 18/03/2011 MEU AJUDOU LEGAL

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