Anais... 1º SIMAGA - Simpósio Alagoano de Gestão Ambiental, Arapiraca-AL, Brasil, 31 maio a 04 de junho

de 2010, UNEAL/CAMPUS I, p. 131-139. CD ROM ISSN 2177-7268.

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Produção sazonal de Serrapilheira e diversidade faunística em um fragmento de floresta semidecidual na serra da mangabeira no município

de Arapiraca-AL

Aline Camila Silva de OLIVEIRA1, José Gilmar Costa SANTOS1, Rubens Pessoa de BARROS2

1. Aline Camila Silva de Oliveira. Aluna do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de

Alagoas/Campus I. E-mail: alinecamila2008@hotmail.com 1. José Gilmar Costa Santos. Aluno do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de

Alagoas/Campus I. E-mail: jgilmanu@hotmail.com 2. Rubens Pessoa de Barros. Professor Assistente do Departamento de Ciências Biológicas da Uneal -

Universidade Estadual de Alagoas/Campus I. Orientador. E-mail: pessoarubens@gmail.com

Resumo

O estudo do aporte de nutrientes minerais via serrapilheira é de suma importância para o entendimento da dinâmica de comunidades vegetais. Dentro desse contexto, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar a deposição de serrapilheira, assim como a diversidade da fauna em um fragmento de floresta estacional semidecidual submontana, na Serra da Mangabeira, no município de Arapiraca – AL, sendo esta uma área de transição entre os biomas caatinga e mata atlântica. Para avaliar a deposição de serrapilheira, foram construídos quatro transectos, denominados de 1, 2, 3 e 4, vizinhos entre si, totalizando uma área de 4m2. Todo o material presente em cada transecto foi coletado separadamente, colocado em sacos plásticos com capacidade para 100 litros, devidamente etiquetados e levados ao Laboratório de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de Alagoas, para posterior triagem das frações constituintes e pesagem das amostras. A separação e identificação das espécies animais encontradas ocorreram no mesmo local da triagem da serrapilheira. Os organismos encontrados que compõem a mesofauna, foram transferidos para frascos de 100 ml contendo álcool a 70%. Foi possível verificar que a fração folhas foi a mais significativa, representando 51,17% da serrapilheira produzida, seguida da fração galhos, que correspondeu a 32,01%. Entre as ordens de animais, a ordem Hymenoptera, representada neste estudo pelas formigas, foi a mais significativa, correspondendo a 38,88% da mesofauna encontrada. Palavras-chave: serrapilheira, transecto, folhas, triagem.

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Introdução

Nos ecossistemas florestais, o solo constitui-se no principal coletor dos detritos vegetais, onde esse material orgânico acumulado sofre um processo de transformação realizado pelos microrganismos, culminando com a transferência de nutrientes para o solo e, posteriormente, parte deles, para as plantas. Parte do processo de retorno de matéria orgânica e de nutrientes para o solo florestal se dá através da produção de serrapilheira, sendo considerado o meio mais importante de transferência de elementos essenciais da vegetação para o solo (VITAL et al., 2004).

A serrapilheira é um importante componente de um ecossistema florestal compreendendo o material precipitado ao solo pela biota, o que inclui principalmente folhas, galhos, frutos, flores, raízes e resíduos animais (DIAS e OLIVEIRA FILHO, 1997). Por meio do processo de decomposição, a serrapilheira libera para o solo elementos minerais que as plantas utilizam, desempenhando assim, um papel fundamental na circulação de nutrientes e nas transferências de energia entre os níveis tróficos (RIBEIRO, 1998; SIOLI, 1991), contribuindo para manutenção dos processos de um ecossistema (PERES et al., 1983).

Diferentes ecossistemas florestais depositam diferentes quantidades de serrapilheira que também podem apresentar diferentes proporções de frações constituintes (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003). Essas diferenças advêm principalmente do ciclo biológico e das condições climáticas.

Vários fatores bióticos e abióticos afetam a produção de serrapilheira, tais como: tipo de vegetação, altitude, latitude, precipitação, temperatura, regimes de luminosidade, relevo, deciduosidade, estágio sucessional, disponibilidade hídrica e características do solo (FIGUEIREDO FILHO et al., 2003).

Em ecossistemas florestais a produção de serrapilheira é um processo dinâmico e contínuo, constituindo a principal fonte de nutrientes para a manutenção da vegetação. Na região Nordeste, particularmente em áreas de transição entre os biomas Caatinga e Mata Atlântica, pouco se conhece sobre as taxas de deposição das espécies florestais nativas (JORDAN e KLINE, 1972).

Vale salientar que são os organismos do solo, microorganismos e invertebrados, os responsáveis por todo o processo de decomposição e ciclagem de nutrientes. A mesofauna do solo compreende ácaros, colêmbolos, alguns grupos de miriápodes, aracnídeos e diversas ordens de insetos, alguns oligoquetos e crustáceos. Esse conjunto de organismos, apesar de extremamente dependentes de umidade do solo, é caracteristicamente terrestre. As atividades tróficas destes animais incluem tanto o consumo de microrganismos e da microfauna, como também a fragmentação de material vegetal em decomposição (CORREIA e ANDRADE, 1999).

Aspectos gerais do município de Arapiraca

O município de Arapiraca (9º 75’25’’ e 36º 60’11’’), segunda maior cidade do

Estado de Alagoas, está situado no agreste alagoano (Figura 1), na porção central do Estado, a 132 km da capital, Maceió. Possui uma população de 210.512 habitantes (IBGE, 2010). Segundo o Plano Diretor de Arapiraca (2006), a altitude média do município é de 250 metros.

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Figura 1: Localização do município de Arapiraca no Estado de Alagoas. Disponível em: PDPMA (2005);

ET�P://earth.google.com/intl/pt/ > Acesso em: 22/11/2009.

O município está localizado em áreas de transição dos biomas Mata Atlântica e Caatinga, do sertão semi-árido, sendo perceptível essa distinção da vegetação, tanto pela ocorrência das espécies quanto pelas condições geomorfológicas e hidrológicas. Assim, nessa área, recebe a denominação popular de “Agreste”, também chamada de “zona de transição” entre vegetação de floresta, caatinga e cerrado. (XAVIER et al., 2007 apud SIQUEIRA et al., 2009).

O tipo mais comum de solo em Arapiraca é o franco arenoso, avermelhado, o qual conta com uma fertilidade de regular a boa, baixa erosão e formação topográfica levemente ondulada. A relativa estabilidade do relevo, bem como sua superfície variando de plana a suavemente ondulada, favoreceram um bom desenvolvimento dos solos no município (XAVIER et al., 2007 apud SIQUEIRA et al., 2009).

Dentro desse contexto, considerando a escassez de informações sobre o processo de ciclagem de nutrientes em área de transição Caatinga - Mata Atlântica, assim como a escassez em estudos que caracterizem a diversidade das comunidades mesofaunísticas, esta pesquisa iniciada no mês de outubro de 2009 objetivou avaliar a deposição de material formador da serrapilheira e a diversidade da mesofauna na mesma. Área experimental

A área estudada, apresentada nas figuras 2 e 3, é conhecida como Serra da

Mangabeira (09°42’ S e 036°38’ W) e trata-se de um fragmento de floresta com cerca de 5 ha, situada no município de Arapiraca, Alagoas. A temperatura é elevada, com uma média anual de 25° C, e totais anuais de precipitação entre 750 e 1000 mm, de acordo com a classificação de Koeppen, o clima é do tipo As’. (XAVIER et al., 2007 apud SIQUEIRA, et al., 2009).

A área da Serra da Mangabeira é classificada como floresta estacional semidecidual submontana de acordo com Veloso et al. (1991).

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Figura 2: Área da coleta demarcada em branco. Disponível em:

http://earth.google.com/intl/pt/ > Acesso em: 23/11/2009.

Figura 3: Foto da área onde ocorreram as coletas. Fonte: (SIQUEIRA et al. , 2009).

O fragmento florestal está situado a 6 km de distância da sede do município. Nas

proximidades da Área de Proteção/Preservação Permanente Serra da Mangabeira há a ocorrência de solos litólicos (XAVIER et al., 2007 apud SIQUEIRA et al., 2009). Caracterização da pesquisa

A pesquisa iniciou no dia três de outubro de 2009, na área da mata, ao lado

esquerdo da trilha, onde foram estabelecidos quatro transectos de 1m2 cada, vizinhos entre si. A medição foi feita com o auxílio de uma trena e um cordão, amarrado em pedaços de cipós (retirados das árvores, com o auxílio de um alicate), estes perfurados no solo a 5 cm de profundidade e depositados na extremidade de cada transecto (Figuras 4 e 5).

Todo o material da serrapilheira depositado sobre cada transecto foi coletado separadamente e, em seguida colocado em sacos de plástico com capacidade para 100 litros, devidamente identificados, para ser posteriormente analisado. Após a coleta, o material foi levado para o Laboratório de Ciências Biológicas, pertencente à Universidade Estadual de Alagoas, para separação dos constituintes: folhas (incluindo folíolos + pecíolo), estruturas reprodutivas (flores, frutos e sementes), galhos (correspondente às

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partes lenhosas arbóreas de todas as dimensões + cascas), miscelânea (material vegetal que não pode ser determinado) e mesofauna.

A separação permitiu verificar a deposição das diferentes frações da serrapilheira. Após a triagem, as frações foram acondicionadas em sacos de papel, identificadas, e colocadas para secagem ao sol, até peso constante, e, posteriormente as mesmas foram pesadas em balança de precisão (Eletronic Balance, Modelo Marte 253710). Através da quantidade média de serrapilheira encontrada nos transectos, foi estimada a biomassa devolvida (em gramas) para o solo florestal.

Figuras 4: A e B - Estabelecimento dos transectos. Fonte: Dados da Pesquisa.

Além disso, a separação também possibilitou o registro da quantidade de animais presentes em cada amostra de serrapilheira. Após a triagem os organismos foram transferidos separadamente para uma placa de Petri, onde a identificação foi feita através de uma lupa binocular, com a ajuda de uma metodologia contida em material bibliográfico específico (Aquino, 2001). Após a identificação e devidas anotações relativas à quantidade de cada grupo, os organismos foram armazenados em frascos de 100 ml, contendo álcool a70%, devidamente etiquetados e guardados em coleção.

Resultados parciais e discussão

A produção de serrapilheira do transecto foi estimada em 884,48 gramas. As

porcentagens de cada fração (folhas, galhos, estruturas reprodutivas e miscelâneas), podem ser visualizadas na Tabela 1.

Tabela 1. Porcentagem das frações constituintes da serrapilheira produzida.

Transecto

Folhas (g) %

Galhos (g) %

E. Reprodutivas (g) %

Miscelânea (g) %

Serrapilheira (g)

1 117,52 58,30 55,35 27,46 3,15 1,56 25,54 12,67 201,56 2 74,26 50,64 58,16 39,66 2,07 1,41 11,83 8,06 146,62 3 174,94 49,28 118,77 33,46 7,05 1,98 54,19 15,26 354,95 4 90,66 49,90 50,88 28,00 2,52 1,38 37,59 20,69 181,65

TOTAL

457,38 51,17 283,16 32,01 14,79 1,67 129,15 14,60 884,48

Fonte: Dados da pesquisa

A fração folhas foi a mais significativa, representando 51,17% (Figura 6) do material formador da serrapilheira produzida, seguida da fração galhos que representou

B

A

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32,01%. Esse valor percentual para a fração de folhas na serrapilheira produzida está próximo aos valores obtidos em ecossistemas florestais por outros autores, como 72,4% por Barbosa e Farias (2006) para Mata Atlântica, Rio de Janeiro e 72,5% por Martins e Rodrigues (1999) em floresta estacional semidecidual em Campinas, SP.

A queda de folhas representa uma adaptação ecofisiológica das plantas para diminuir a área de intercâmbio gasoso, mais especificamente, para reduzir a níveis aceitáveis o processo transpiratório em um momento em que a redução das chuvas e da umidade relativa do ar estabelece um déficit hídrico no ambiente (LARCKER, 2000; CÔRREA NETO et al., 2001).

A fração galhos representou 32,01% do material total formador da serrapilheira produzida, estando estes valores próximos aos apresentados por Cianciaruso et al. (2005) em estudo realizado em um cerradão e Figueiredo Filho et al. (2005) em floresta ombrófila mista e Köning et al. (2002) para estudos em área de floresta estacional decidual.

A queda de estruturas reprodutivas, que incluiu flores, frutos e sementes, totalizou 14,79 gramas, representando 1,67% da serrapilheira total depositada. Essa quantidade nesse período pode ser explicada pelo número de espécies em processo de floração e frutificação. Os dados obtidos no presente estudo foram inferiores aos obtidos por Santana (2005) em área de Caatinga, com valores percentuais de 2,92%. A pequena percentagem observada de frutos pode ser justificada pelo fato da maioria destes serem palatáveis, o que ocasiona seu consumo ou dispersão pela fauna local. A pouca representatividade da fração de flores ocorre por estas apresentarem estruturas frágeis e possivelmente de fácil decomposição.

Figura 6: Percentual das frações constituintes da serrapilheira produzida.

Quanto aos fragmentos menores, de difícil identificação e com a presença de fezes

de pássaros e carapaças de insetos, denominados miscelânea, contribuiu com 14,60% da serrapilheira total depositada, com uma produção de 129,15 gramas. Entretanto, confrontando esses resultados com os obtidos por outros autores, Figueiredo Filho et al. (2003) encontraram valores percentuais iguais a 17 % do total de serrapilheira produzida em floresta ombrófila mista, e Santana (2005) trabalhando em área de Caatinga relata uma contribuição de 7,9% da fração folhas para a serrapilheira total coletada na área. Constata-se que os valores totais do presente estudo foram inferiores, porém em valores percentuais encontram-se dentro dos limites esperados para esse tipo de formação vegetal.

Apesar dessa fração não contribuir com o maior percentual na formação da serrapilheira, sua importância na ciclagem de nutrientes é relevante. Estes componentes segundo Proctor (1987) são ricos em nutrientes, que associados ao alto grau de fragmentação, podem favorecer a comunidade decompositora por ser uma fonte mais

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acessível de energia e nutriente. Quanto à diversidade de espécies da mesofauna, os dados podem ser visualizados na tabela 2.

Tabela 2: Número e freqüência relativa (%) de indivíduos coletados.

Ordens Número de indivíduos % do total SCORPIONES 4 22,22

HYMENOPTERA 7 38,88

HEMIPTERA 3 16,66 ARANEA 4 22,22 TOTAL 18 100

Fonte: Dados da pesquisa. Aquino (2001.

Observa-se um predomínio da ordem Hymenoptera (38,88%), representada por formigas, seguida das ordens Scorpiones e Aranea com expressiva participação de 22,22% (Figura 7). A fauna encontrada associada à serrapilheira depositada no solo é composta no geral por espécies que utilizam esse recurso como abrigo e refúgio de predadores freqüentes no solo. Fatores como luminosidade, umidade, micro-clima e profundidade da serrapilheira influenciam diretamente na riqueza, abundância e distribuição da fauna nesse habitat (Levings e Windsor, 1984).

A profundidade da serrapilheira afeta positivamente a complexidade do solo, aumentando a estratificação vertical (Levings, 1984). Em estudo realizado por Vasconcellos (1990), a serrapilheira acumulada nos cones formados pela inserção das folhas de duas palmeiras acaule (Astrocaryum sociale e Attalea spectabilis), apresentava uma fauna mais abundante e diversa que a encontrada no solo devido a maior profundidade da serrapilheira neste local. Esta profundidade gerava uma estratificação vertical que possivelmente permitia a coexistência de um número maior de espécies.

Os resultados obtidos sugerem que ocorra um acúmulo considerável de serrapilheira que permite a co-existência de muitas espécies de invertebrados, onde as formigas dominam a serrapilheira, predando ou expulsando os demais artrópodes.

Figura 7: Percentual das ordens identificadas na serrapilheira.

Conclusão

A coleta de serrapilheira encontrada neste estudo, que ocorreu no dia 03 de outubro

de 2009 demonstrou a importância desta via de ciclagem de nutrientes para manutenção da

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produtividade da mata. A fração folhas apresentou-se como predominante na serrapilheira devolvida ao solo, representando 51,17%, seguida da fração galhos que representou 32,01%, estando estes dados de acordo com a literatura. No que se refere à triagem da parte animal a ordem predominante da mesofauna foi Hymenoptera, que representou 38,88% do total de organismos, seguida das ordens Scorpiones e Araneas, ambas representando 22,22% dos organismos identificados. Percebe-se, assim, que o acúmulo de serrapilheira foi considerável, possibilitando a coexistência das espécies.

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