Floresta Estacional Semidecidual em restauração: comparação com ecossistemas de referência e manejo adaptativo

Abstract

A restauração ecológica tem como objetivos restabelecer a estrutura e a composição do ecossistema que foi degradado e assegurar a sustentabilidade ecológica do ecossistema em reconstrução. Para isso, é necessário restabelecer características do ecossistema essenciais para a sucessão ecológica, como a distribuição de indivíduos de espécies arbóreas em classes de tamanho. Em sítios onde há alta densidade de indivíduos arbóreos e excesso de biomassa, o desbaste tem sido utilizado como ferramenta de manejo adaptativo. Nesse contexto, esta pesquisa, conduzida em região de Floresta Estacional Semidecidual – a formação vegetal mais severamente devastada da Floresta Atlântica, teve como objetivos: (i) verificar se a distribuição de indivíduos em classes de tamanho em florestas restauradas assemelha-se àquela observada em ecossistemas de referência e (ii) verificar se o desbaste estimula a regeneração natural sob as árvores plantadas. Buscando atingir o primeiro objetivo, comparamos a densidade de indivíduos, categorizados em cinco classes de diâmetro e altura, entre plantios antigos de restauração florestal (n=11), com idade superior a 16 anos, e ecossistemas de referência (n=9) na mesma região. Os resultados mostraram que florestas restauradas diferem estruturalmente das florestas de referência, apresentando maior densidade de árvores com DAP superior a 20 cm e falta de indivíduos nas classes 1 ≤ DAP < 5 cm e 5 ≤ DAP < 10 cm, caracterizando competição assimétrica. Isso indica a necessidade de manejo adaptativo para redução da competição. Para avaliar os efeitos do desbaste, foi instalado, em 2012, um experimento em mata ciliar plantada em 1990, cuja área basal (AB) encontrava-se acima da média das florestas de referência da mesma região. O experimento compreendeu três tratamentos (com cinco repetições): 1) alta área basal (AB) residual (controle, sem desbaste); 2) média AB residual; e 3) baixa AB residual. Avaliamos as perdas pelo desbaste e comparamos os efeitos dos tratamentos na dinâmica estrutural, diversidade e composição de espécies nas classes de tamanho DAP < 1 cm (plântulas) e 1 ≤ DAP < 5 cm (juvenis). Para essas análises, amostramos a comunidade antes e imediatamente após o desbaste, e depois de um, dois, cinco e oito anos. Comparamos ainda o incremento anual absoluto e relativo em AB entre os tratamentos. A porcentagem de indivíduos em regeneração natural mortos pelo desbaste foi menor que a mortalidade natural nas parcelas controle ao longo de um ano. O tratamento baixa AB residual gerou respostas mais expressivas quando comparado aos demais tratamentos, aumentando a densidade de plântulas, o número de recrutas em todas as classes de tamanho e o número de indivíduos que ingressaram nas classes subsequentes. Em geral, os efeitos do desbaste foram mais evidentes nos dois primeiros anos e diminuíram ao longo do tempo, o que indica a necessidade de manejo periódico e/ou mais intenso. A riqueza e a composição de espécies em regeneração natural não diferiram entre os tratamentos, assim como os incrementos em AB para a comunidade como um todo, independentemente da área basal remanescente. O desbaste ocasionou perdas irrisórias por danos mecânicos, sem prejuízos à dinâmica, diversidade e composição de espécies do sub-bosque.

Ecological restoration aims at reestablishing structure and composition of a degraded ecosystem and ensuring the ecological sustainability of the ecosystem under reconstruction. For this, it is necessary to reestablish ecosystem characteristics essential for ecological succession, such as the distribution of individuals in tree size classes. In sites where there is high density of tree and excess biomass, thinning has been used as an adaptive management tool. In this context, this research, conducted in the region of Seasonal Semideciduous Forest - the most severely devastated vegetal formation of the Atlantic Forest, aimed to: (i) verify whether the distribution of individuals in tree size classes in restored forests resembles that observed in reference ecosystems and (ii) verify whether thinning stimulates natural regeneration under planted trees. In order to achieve the first goal, we compared density of individuals, categorized into five diameter and height classes, between old forest restoration plantations (n = 11), aged over 16 years, and reference ecosystems (n = 9) in the same region. The results showed that the restored forests differ structurally from the reference forests, presenting higher density of trees with a DBH larger than 20 cm and a lack of individuals in classes 1 ≤ DBH < 5 cm and 5 ≤ DBH < 10 cm, featuring asymmetric competition. It indicates the need for adaptive management to reduce competition. In order to assess the effects of thinning, an experiment was carried out in 2012 in a riparian forest planted in 1990, whose basal area (BA) was above the average of reference forests in the same region. The experiment comprised three treatments (with five replicates): 1) high residual BA (control, without thinning); 2) medium residual BA; and 3) low residual BA. We evaluated losses due to thinning and compared the effects of treatments on structural dynamics, diversity and composition in the size classes DBH < 1 cm (seedlings) and 1 ≤ DBH < 5 cm (saplings). For these analyses, we sampled the community before and immediately after thinning, and after one, two, five and eight years. We also compared absolute and relative annual increase in BA between treatments. The percentage of individuals in natural regeneration killed by thinning was lower than the natural mortality in control plots over a year. The more intense thinning generated more expressive responses when compared to the other treatments, increasing the density of seedlings, the number of recruits in all size classes and the number of individuals who entered the subsequent classes. In general, effects of thinning were more evident in the first two years and decreased over time, what indicates the need for periodic and/or more intense management. Species richness and composition in natural regeneration did not differ between treatments, as did increments in BA for the community as a whole, independently of residual basal area. Thinning caused negligible losses due to mechanical damage, without harm to the dynamics, diversity, and composition of species of the understory.