Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 RReevviissttaa EEnneerrggiiaa nnaa AAggrr iiccuull ttuurraa ISSN 1808-8759 EVOLUÇÃO TEMPORAL DE FRAGMENTOS DE VEGETAÇÃO NATIVA NO MUNICÍPIO DE AGUDOS-SP, UTILIZANDO FOTOGRAFIAS AÉREAS1 DÉBORA ANDRÉIA NEVES2 , ZACARIAS XAVIER DE BARROS3 , VERA LEX ENGEL4 RESUMO: A união dos processos de mapeamento aéreo e inventário florestal permitem uma análise crí- tica, precisa e detalhada com conclusão ágil sobre uma floresta que se deseja estudar. Seria possível saber se a área estudada se trata de um cerrado no seu sentido amplo? Este estudo tem como objetivos avaliar a evolução temporal utilizando fotografias aéreas; avaliar a ocorrência de espécies nativas lenhosas e não lenhosas utilizando levantamento florístico e fitossociológicos e, avaliar o aspecto geral da regeneração natural destes fragmentos. As duas áreas de estudo reunidas possuem aproximadamente 110 ha, parte de uma fazenda de produção de madeira localizada no município de Agudos, SP. Para elaborar a evolução temporal foram utilizadas fotografias aéreas dos anos de 1962, 1972, 1979, 2000 e 2006. E, para se conhe- cer a estrutura da floresta realizou-se um inventário florístico e fitossociológico. Foram demarcadas clas- ses fitofisionômicas nos fragmentos através de uma análise aerofotogramétrica. Foram calculadas densi- dade, dominância e freqüência (absolutas e relativas), índice de valor de importância, índice de valor de cobertura e os índices de diversidade de Shannon, Simpson e Eqüidade. A evolução temporal mostrou as modificações sofridas pelos fragmentos no decorrer dos anos e caracterizou as áreas segundo as seis clas- ses fitofisionômicas estipuladas. Os levantamentos florístico e fitossociológico apresentaram a condição atual dos fragmentos, ou seja, transição cerrado e floresta estacional semidecidual. Apesar da ação antró- pica na região, os fragmentos se regeneram e apresentam características de recuperação. O uso de mapea- mento aerofotogramétrico em conjunto com técnicas fitossociológicas proporcionou uma análise fisionô- mica da floresta e das áreas circunvizinhas, identificando a interação que existe entre ambas. Esta técnica é recomendada para o estudo de fragmentos florestais nativos. Palavras-chave: Levantamento florístico, levantamento fitossociológico, fitofisionomia, cerrado. 1 Parte da tese de doutorado do 1º autor 2 Consultora Ambiental pela STCP Engenharia de Projetos – Brasil. nevesdeb@hotmail.com 3 Orientador e docente do Departamento de Engenharia Rural – FCA/UNESP –Botucatu/SP – zacariasxb@fca.unesp.br 4 Co-orientador e docente do Departamento de Recursos Naturais – FCA/UNESP – Botucatu/SP veralex@fca.unesp.br Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 21 THE FOREST THROUGH TIME EVOLUTION IN NATIVE FOREST FRAGMENTS, LO- CATED IN AGUDOS-SP, USING AIR PHOTOGRAPHS SUMMARY: The combination of the aerial mapping and forest inventory as processes will allow a criti- cal, detailed and proper analysis, with agile conclusion of study object, i.e., the forest. Then, it would be possible to know if the area studied is a Savannah? Objectives: to evaluate the temporal forest evolution using air photographs; and to evaluate the occurrence of wood and not wood native species using floristic and phytosociological survey and evaluating the general aspect of the natural regeneration of these frag- ments. The two studied areas together are approximately 110 ha, piece of a private forest located in the city of Agudos, SP. Air photographs of the years of 1962, 1972, 1979, 2000 and 2006 were used to pre- pare the time evolution. A floristic and phytosociological inventory were made to know the forest struc- ture. Phytophysiognomic class was delimited in each fragment through an aerophotogrammetry analysis. Structure, density, dominance and frequency (absolute and relative); index of importance value; index of value of covering and the diversity indices of Shannon, Simpson and Equity,were calculated with the software Fitopac 1.5 and Mata Nativa 2. Time evolution showed the modifications in the fragments through the years and characterized the areas in six determined phytophysiognomic class. The floristic and phytosociological surveys presented the current condition of the fragments, transition between Cerra- do lato sensu and the seasonal semi deciduous forests. Despite of the anthropic actions in the region, for- est fragments regenerate and present recovered characteristics. These results of the floristic and phytoso- ciological surveys have been compared among themselves. The use of aerophotogrametry mapping with phytosociological techniques provided a physiognomic analysis of the forest and surrounding areas, iden- tifying the interaction that exist between both. This technique is recommended for the study of native forest fragments. Keywords: Floristic inventory, phytosociological inventory, phytophysiognomy, Cerrado 1 INTRODUÇÃO Comunidades científicas internacionais, governos e entidades não-governamentais ambientalistas vêm alertando sobre a perda da diversidade em todo o mundo, particularmente nas regiões tropicais. A degradação biótica que está afetando o planeta encontra raízes na condição humana contemporânea, agra- vada pelo crescimento explosivo da população e pela distribuição desigual de riqueza. A perda da diversi- Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 22 dade biológica envolve, desta maneira, aspectos sociais, econômicos, culturais e científicos (NEVES & LEMOS, 2006). O Estado de São Paulo apresenta hoje cerca de 3 % de sua cobertura natural ocupada por florestas e diferentes fisionomias de cerrado, enquanto a estimativa de cobertura florestal original era de 81,8% (SÃO PAULO, 2005). Segundo o inventário florestal da vegetação natural do estado de São Paulo (SÃO PAULO, 2005) a ocupação da vegetação natural no estado diminuiu em 36% em um período de 27 anos (1973-2000) notadamente em áreas de cerrado, cerradão, campo cerrado e campo. A conservação e o manejo sustentável de formações florestais naturais são dignos da atenção de uma série de processos e mecanismos que influem no funcionamento do ecossistema e de sua diversidade biológica (NEVES & LEMOS, 2006). Assim, informações sobre dinâmica, estrutura e composição florística são elementos básicos, no que diz respeito ao Cerrado (LEMOS, 1976). A dinâmica das florestas passa por mudanças rápidas devido a fatores que se alteram continua- mente no espaço e no tempo. Fatores como a ação antrópica (adubação, melhoramento genético, dentre outros), bem como os inerentes ao clima, ao solo e a própria planta, exercem uma ação acentuada nesta dinâmica (ENGEL, 1993). Por isso, ela deve estar associada a técnicas de amostragem que sejam eficientes na denotação do estado atual e temporal da floresta, a fim de gerar informações precisas e com menor custo, para contribuir com as ações do manejo e planejamento florestal (MANTOVANI, 1990). Segundo NAVE (1999), a necessidade de se desenvolver metodologias que permitam a análise do mosaico florestal de forma mais rápida e eficaz levou à utilização de mapeamentos aéreos. Tais mapea- mentos são regularmente realizados por instituições privadas ou de capital misto podendo servir para de- terminar o estado da conservação e condições hierárquicas em que as florestas se encontram (PEREIRA, 1999). Desta maneira, estudos anteriormente caros, dispendiosos de tempo e com alta demanda de mão- de-obra tornaram-se constantes, ágeis e com custos mais baixos possibilitando a produção de relatórios periódicos e a determinação da necessidade de intervenções de manejo na área a ser monitorada (DEGA- NUTTI, 2000). A união dos processos de mapeamento aéreo e inventário florestal/levantamento fitossociológico, permitem uma análise crítica, precisa e detalhada da floresta a ser estudada, pois com a análise visual de fotografias aéreas e/ou imagens de satélite viabilizam-se soluções de complexos problemas ambientais, o que os torna imprescindível para a formação de uma base de dados. Em razão da importância desta pes- quisa, deve-se fomentar o estudo dessa. Os objetivos principais desta pesquisa estavam focados em: Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 23 - avaliar uma evolução temporal indicando a situação dos fragmentos florestais nativos, utilizando foto- grafias aéreas; - avaliar a ocorrência de espécies nativas lenhosas e não lenhosas utilizando levantamento florístico e fitossociológicos; - avaliar o aspecto da regeneração natural de fragmentos florestais nativos situados dentro de plantações florestais. 2 MATERIAL E MÉTODOS A fazenda Monte Alegre pertencente à empresa Duratex S.A. está localizada no km 323 da rodo- via Marechal Rondon (SP-300), no município de Agudos, Estado de São Paulo, Brasil. A fazenda em questão está delimitada pelos paralelos 22°20’ e 22°29’ de latitude Sul e pelos meridianos 48°51’ e 48°59’ de longitude oeste. Realizou-se o levantamento dos dados em duas áreas de reserva florestal constituídas por um mo- saico formado por dois fragmentos de florestas nativas circundadas por reflorestamentos de Pinus spp. e Eucalyptus spp.. Tais áreas são consideradas de regeneração natural da mata nativa, constituída de poucos remanescentes da floresta estacional semidecidual e de cerrado, segundo IBGE (1992), KRONKA et al. (2003) e o Inventário florestal da vegetação natural do estado de São Paulo (SÃO PAULO, 2005) e por áreas de transição com regeneração em diferentes estágios sucessionais (PASCHOAL, 2004). O primeiro frag- mento, denominado “A”, tinha área de 74,21 ha e o segundo fragmento, denominado “B”, tinha área de 36,25 ha. No levantamento por fotointerpretação, a observação, demarcação das áreas e a elaboração do plano de estudo foram realizadas utilizando fotografia aérea ampliada colorida em escala nominal aproxi- mada de 1:6.000, gerada a partir de fotografias aéreas coloridas do ano 2000, em escala nominal aproxi- mada de 1: 30.000, bem como fotografias aéreas pancromáticas dos anos de 1962, 1972, escala 1: 25.000, 1979 escala 1:35.000 e 2000, 2006 escala 1: 30.000 para realização do estudo temporal das áreas de inte- resse, totalizando 12 fotografias aéreas. A fotografia aérea de 1962 não mostrava, nesta época, as fisiono- mias fragmentadas, como observado atualmente. Portanto, para que se pudesse realizar a evolução tempo- ral dos fragmentos, realizou-se uma sobreposição dos mesmos, utilizando a fotografia aérea de 1972 por apresentar mesma escala (1: 25.000). Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 24 O levantamento florístico foi realizado nos meses de abril e maio de 2005 quando se amostrou o material botânico de indivíduos herbáceo-arbustivo, arbustivo-arbóreo e arbóreo encontrados nas áreas pesquisadas. Os aspectos da regeneração natural foram analisados através de um pré-zoneamento nos ní- veis de altura da floresta, para se obter no mínimo, três estratos distintos e no levantamento fitossociológi- co utilizou o método de parcelas (GREIG-SMITH, 1983) (Figura 1). Estas parcelas foram demarcadas e são permanentes, para futuras pesquisas. Figura 1 - Exemplo do modelo de amostragem utilizado em campo. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Com o resultado das análises estereoscópicas das fotografias aéreas e dos documentos cartográfi- cos, foram identificados os seguintes geoindicadores: área urbana, solo exposto, estradas, cobertura vege- tal natural, reflorestamentos com espécies exóticas e campo aberto. Após este levantamento realizou-se 1 m² 2 x 10 m 10 X 100 m A1 A2 A3 1°a 2°a 3°a 4°a 10° 10 x 1 0 m Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 25 estudo da evolução temporal das áreas através da análise aerofotogramétrica, demarcando as fitofisiono- mias das mesmas em todas as fotografias aéreas. Auxiliada pelos geoindicadores e baseando-se nesta evolução analisada, foram determinadas para a vegetação nativa dos fragmentos A e B, utilizando as fotografias aéreas anos de 1962, 1972, 1979, 2000 e 2006, seis classes fitofisionômicas baseadas na estrutura do dossel destes fragmentos. Classe 1: apresentava características estruturais onde o solo estava praticamente nu, podendo apresentar algumas árvores de pequeno porte com copas de tamanho pequeno; Classe 2: apresentava características estruturais que indicavam formações arbóreas abertas e fe- chadas, com dossel descontínuo, sem árvores emergentes mas, com copas de tamanhos variados; Classe 3: apresentava características estruturais que indicavam formações arbóreas de porte pe- queno, com dossel contínuo e sem árvores emergentes; Classe 4: apresentava características estruturais que indicavam formações arbóreas de porte pe- queno, com dossel contínuo podendo apresentar árvores emergentes com copas amplas; Classe 5: apresentava características estruturais de uma floresta madura, com predomínio da fisi- onomia arbórea sobre as demais, com dossel descontínuo, podendo apresentar árvores emergentes com copas de tamanhos variados; Classe 6: apresentava características estruturais de uma floresta madura, com predomínio da fisi- onomia arbórea sobre as demais, com dossel contínuo, podendo apresentar árvores emergentes com copas amplas; Classe 7: apresentava características estruturais de estrato herbáceo e solo nu, onde as áreas de vegetação nativa foram substituídas por outras resultantes da ação antrópica. Esta classe foi elaborada para indicar os pomares de sementes implantados dentro do fragmento A, pela empresa. Para um maior esclarecimento da evolução destas áreas tem-se a descrição e análise das classes fi- tofisionômicas para os fragmentos A e B, demonstradas nas fotografias da figura 2. Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 26 Figura 2: Histórico aerofotogramétrico dos fragmentos A e B utilizando fotografias aéreas dos anos de 1962, 1972, 1979, 2000 e 2006, com demarcações de classes fitofisionômicas. A – fragmento A; B – fragmento B; Áreas de entorno – reflorestamento de Pinus spp.; - área amostrada; ? – sem várzea. 1962 – 1: 25.000 1972 – 1: 25.000 1979 – 1: 25.000 2000 – 1: 25.000 2006 – 1: 25.000 Várzea Várzea Várzea ? Várzea ? Várzea ? A A A B A A B B B B LEGENDA Cores Classes de fisionomias Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 Classe 7 Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 27 Os resultados do levantamento por fotointerpretação mostraram as modificações sofridas pelos dois fragmentos em cinco anos distintos. Se compararmos o fragmento A ao B, observamos que em 1962 eles aparentavam pertencer a uma mesma fisionomia. Provavelmente com a fragmentação, eles se modifi- caram distintamente e, no ano de 2006, voltaram a apresentar um dossel semelhante, porém com caracte- rísticas distintas das encontradas no ano de 1962. Somente os estudos fitossociológicos realizados nas áreas pré-estabelecidas poderão concretizar o resultado demonstrado pela evolução temporal. É importante lembrar que na escolha das fisionomias visualizadas através das fotografias aéreas de todos os anos, op- tou-se por adotar características do dossel que fossem semelhantes aos dois fragmentos em todos os anos. Os resultados obtidos através desta classificação fitofisionômica podem ser observados na tabela 1, onde estão demonstrados para cada ano e cada fragmento. Tabela 1 - Situação das áreas dos fragmentos A e B em ha, nos períodos de 1962, 1972–79 e 2000–06, considerando as classes fitofisionômicas. Classes fitofisionômicas Fragmento A Levantamentos (ha) 1962 1972 1979 2000 2006 Classe 1 16,77 Classe 2 18,49 Classe 3 2,53 Classe 4 49,89 44,54 17,84 50,75 Classe 5 30,70 54,86 24,44 75,23 Classe 6 1,79 1,0 Classe 7 6,37 6,37 6,37 Total 81,59 81,59 81,60 81,56 81,60 Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 28 Classes fitofisionômicas Fragmento B Levantamentos (ha) 1962 1972 1979 2000 2006 Classe 1 Classe 2 Classe 3 7,80 6,1 Classe 4 36,25 10,78 9,28 6,79 5,40 Classe 5 15,32 20,86 21,56 30,85 Classe 6 2,4 7,87 Classe 7 Total 36,25 36,30 36,24 36,22 36,25 Levantamentos da vegetação natural do Estado de São Paulo mostram que as diferenças entre a fi- tofisionomias vegetacionais podem ser identificadas. Para esta identificação utilizam-se de uma legenda regional e da sua adequação àquela próxima a uma classificação de caráter universal, bem como, de pro- cedimentos metodológicos e resultados de levantamentos da vegetação natural que antecedem o atual permitindo inferências retrospectivas para comparações e análises (SÃO PAULO, 2005). Estudos recentes utilizando a fotografia aérea para mapeamento e monitoramento de fragmentos florestais tem apresentado resultados concretos da importância da utilização desta ferramenta. Para o levantamento florístico foram amostrado um total de 21.401 indivíduos vivos, os quais fo- ram fornecidos resultados apenas dos indivíduos amostrados vivos. Estes indivíduos registrados perten- cem a 49 famílias, distribuídos em 79 gêneros com 140 espécies, onde pelo menos 95% destas foram iden- tificadas até família. A espécie com maior número de indivíduos em Euphorbiaceae é o Actinostemon communis Pax & K.Hoffm. (8.034 indivíduos), em Rubiaceae, a Psychotria sp. (1.994 indivíduos), Myrta- ceae, a Eugenia sp2. (1137 indivíduos), Poaceae, a Poaceae 3 (265 indivíduos), Monimiaceae, a Siparuna guianensis Aubl. (938 indivíduos) e, em Lauraceae, a Ocotea sp. (689 indivíduos) Portanto, apenas 6 das 49 famílias continham 87,3% do número total de indivíduos amostrados. No levantamento fitossociológico do estrato superior de regeneração para o fragmento A, com á- rea de meio hectare, foram amostrados 7.607 indivíduos vivos pertencentes a 43 famílias, e 79 espécies. Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 29 As espécies mais importantes foram a espécie A. communis Pax & K.Hoffm., com 28,07% e a espécie Pterodon emarginatus Vogel encerrando 21,41% desta comunidade em termos de percentual de importân- cia. Somando-se aos valores das espécies Coussarea hydrangeaefolia (Benth.) Benth. & Hook e Xylopia aromatica (Lam.) Mart. (3,22% e 3,09%, respectivamente), representaram mais de 55% da comunidade arbórea do fragmento A. No fragmento B foram amostrados 3.451 indivíduos vivos pertencentes a 27 famílias, e 63 espécies sendo as mais importantes a Faramea cyanea Müll. Arg., com 17,67% e a Amai- oua guianensis Aubl., encerrando 7,52%, desta comunidade em termos de percentual de importância. So- mando-se aos valores das espécies Copaifera langsdorffii Desf., Ocotea pulchella Mart., Psychotria sp.2 e Siparuna guianensis Aubl. (6,1%, 6,02%, 5.99% e 3,78%, respectivamente), representaram mais de 47,1% da comunidade arbórea do fragmento Segundo MARTINS (1993), o elevado número de espécies com baixos valores de VI são indicado- res de alta diversidade, baixa densidade das populações e da dominância. Com base nesta informação pô- de-se constatar que o fragmento estudado possui uma alta densidade de populações, com a maioria das espécies possuindo valores inferiores a um. Porém a vegetação deste fragmento, ao contrário do afirmado por MARTINS (1993), possuia muitas espécies com valores baixos de VI, mas também possuia baixa diver- sidade. 4 CONCLUSÕES A comparação dos resultados encontrados mostra que apesar da evolução temporal dos fragmen- tos ter apresentado classificações semelhantes para o dossel dos fragmentos, o resultado apresentado pelo levantamento fitossociológico mostrou a diferença existente entre eles. As espécies amostradas em ambos se diferenciaram em densidade, dominância, valores de importância e principalmente em valores de cober- tura, mostrando que o dossel dos fragmentos é composto por espécies diferentes. Porém, apesar dos frag- mentos apresentarem a composição do dossel diferentes não deixou de ter características de uma mata em transição, principalmente pelo fato da maioria destas espécies serem evidentes em várias fitofisionomias. Utilizar fotografias aéreas para caracterização de fitofisionomias reduz bastante o tempo de pes- quisa, são fáceis de trabalhar e por serem a ferramenta mais antiga do sensoriamento remoto, tem-se a possibilidade das análises temporais. Juntamente com o levantamento florístico-fitossociológico, os resul- tados obtidos desta união mostraram concretamente a situação da área a se pesquisar. Neves, Barros & Engel Evolução Temporal de Fragmentos ... Botucatu, vol. 25, n.2, 2010, p.20-31 30 5 AGRADECIMENTOS À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES 6 REFERÊNCIAS DEGANUTTI, R. Inventário da cobertura vegetal das fazendas Lageado e Edgardia – Botucatu-SP, no período de 36 anos, com utilização de imagens aéreas. 2000. 170 f. Tese (Doutorado em Agronomi- a/Energia na Agricultura)-Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2000. ENGEL, V. L. Silvigênese, dinâmica de fragmentos e a conservação de florestas tropicais. Série Técnica Florestal, Botucatu, v. 1, n. 1, 1993. GREIG-SMITH, P. Quantitative plant ecology. 3th ed. Oxford: Blackwell Scientific, 1983. 359 p. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Departamento de Recursos Naturais e Estudos Ambientais. Manual técnico da vegetação brasileira. Rio de Janeiro, 1992. 92 p. KRONKA, F. J. N. et al.. Mapeamento de estágios sucessionais da vegetação de reserva da Copaíba e Reserva do Matão – Duratex S.A. 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