Solos, vegetação, composição florística e padrão de distribuição de espécies em florestas estacionais deciduais de Carajás, Pará, Amazônia Oriental

Abstract

As florestas decíduas na Floresta Nacional de Carajás (Flona) estão submetidas às condições climaticas similares (Aw-Koppen) e incorporadas em uma matriz de vegetação distinta (Domínio Amazônico), além de um clima diferenciado em comparação com Florestas secas típicas de outras partes do Brasil. O objetivo do primeiro capítulo foi investigar o padrão de distribuição das florestas secas na Flona de Carajás através das análises de gradiente ambiental sobre a organização da comunidade de plantas, baseado nas características edáphico/topográficas. Foram feitas duas perguntas: (1) A composição e a estrutura das florestas secas são influenciadas pelas propriedades do solo? (2) Há um padrão de distribuição das espécies arbóreas em resposta ao gradiente edáfico? Foram instaladas 36 parcelas nas sequências edáfico/topográficas: Formação Arenito Águas Claras (I e II), Granito Carajás e Granito do Complexo Xingu. Indivíduos arbóreos com CAP ≥ 10 cm foram amostrados e foi realizada a coleta de amostras de solo (0-10 cm). A fim de determinar em que medida as propriedades do solo diferiram dentro e entre as quatro áreas, os dados de solos foram classificados de acordo com análises de agrupamento e ordenação. O agrupamento das parcelas expressou claramente a diferenciação entre solos estudados, indicando que estas Florestas Decíduas, ocorrem em diferentes ambientes de solos variados, em que existem claras diferenças na fertilidade e status nutricional. Em geral, os solos em todas as áreas foram ácidos e com baixo P. No entanto, houve diferenças significativas entre as propriedades do solo entre as áreas amostradas para estas e muitas outras propriedades químicas do solo. NMDS mostrou diferentes grupos floristicos altamente diferenciados e associados a cada um dos quatro grupos compõem o gradiente. Para o modelo de distribuição de espécies utilizaram-se os dados de presença-ausência das espécies mais freqüentes e abundantes e regressão logística múltipla para a construção das curvas de resposta das espécies ao gradiente edáfico. A distribuição das espécies mais freqüentes tende a obedecer a um padrão em resposta ao gradiente edáfico, sendo estas espécies mais especializadas no que diz respeito às condições locais de solo do que as outras espécies. No segundo capítulo fez-se a seguinte pergunta: considerando-se que as florestas decíduas em Carajás estão submetidas às condições climáticas semelhantes; e que a variabilidade florística e estrutural nessas florestas decíduas depende da natureza do substrato (solos desenvolvidos de rochas cristalinas, sedimentares, e vulcânica)? O objetivo foi comparar a composição florística e estrutura de quatro florestas decíduas na Flona de Carajás. No total, 370 espécies arbóreas, 61 famílias e 195 gêneros foram registrados nas florestas amostrados. Através da análise direta do gradiente florístico- estrutural foi possível destacar a presença de espécies que caracterizam fisionomicamente, cada ambiente quanto, comunidades de plantas com populações distintas entre si dispostas ao longo do gradiente do solo. DCA resumiu a variação florística em três grupos distintos. Não se observou variação estrutural notável entre as formações florestais decíduas em Carajás. No entanto, os atributos estruturais, apresentaram maior alcance de valores comparados com que aqueles reportados para florestas secas neotropicais de outros biomas e regiões do Brasil.

The dry forests of Carajás National Forest (Flona Carajás) are subject to similar climate (Aw of Koppen’s) and embedded in a matrix of Amazon Rainforest, much wetter than that of typical dry forests of other parts Brazil. In the first chapter the study aimed to investigate the distribution pattern of dry forests in the Flona Carajás through analyzes of environmental gradients on the organization of the plant community, based on edaphic and topographical characteristics. Asked: (1) Are composition and structure of dry forest formations influenced by soil properties? Are composition and structure of dry forest influenced by soil properties? (2) Is there a pattern of distribution of species in response to a soil? 36 plots were installed along the soil/topographic sequences: Águas Claras Formation Sandstone (I and II), Carajás Granite and Xingu Basement Complex. Plots were allocated with all trees ≥ 10 cm at BHC sampled; soil samples (0- 10 cm) were also collected. To determine the extent to which soil properties differed within and between the four areas, soil data were analysed by cluster analysis and ordination. Plot grouping clearly revealed the differentiation between soils, indicating that these dry forest formations occur in distinct environments, where there are clear differences in soil fertility and nutrient status. In general, all soils were acid and with low P amounts. However, significant differences in soil properties occurred between sampling sites, for these and many other soil properties. NMDS was used to describe patterns in plant species composition to assess its relationship with soil variables. Different groups of species, highly differentiated and associated with each of the four groups comprising the vegetation gradient, were found. To model the distribution of species, the presence-absence of the most frequent and abundant species was used, applying multiple logistic regression to construct the response curves of species along the soil gradient. The distribution of the most frequent species tends to follow a pattern in response to soil gradient, in which some species are more specialized with regard to local soil conditions than the others. In the second chapter asked: (1) Under the same climatic conditions, is the floristic and structural variability in these dry forests dependent on the nature of the substrate? The objective was to compare the floristic composition and structure of the four dry forest fragments of Carajás. In total, 370 tree species, 63 families and 193 genera were recorded in the dry forest formations sampled. Through direct analysis of the floristic-structural gradient, was possible highlight the presence of species that characterize physiognomically each environment as plant communities with distinct populations arranged themselves along the soil gradient. DCA were used to summarize the floristic variation into main floristic axis. Plots were clustered so that they formed três distinct groups, highlighting the difference between each Dry forest formation studied. There was no marked structural variation between studied dry forests formations in Carajás. However, the structural showed greater range of values compared with those reported for neotropical dry forests from other biomes and regions of Brazil.