Caracterização da flora e da produção em volume, biomassa e carbono da vegetação arbórea em área de Cerradão no estado do Tocantins

Abstract

Objetivou no presente estudo, descrever o tipo, a capacidade de resiliência, a caracterização da composição florística, a estrutura, o ajuste e seleção de modelos para quantificar o volume e a biomassa total e por compartimento e estimar o carbono fixado na vegetação arbórea em um fragmento de cerradão, no Município de Palmas/TO. Um inventário florestal foi realizado na área do fragmento de cerradão, considerando um processo de amostragem sistemático com o uso da razão para as estimativas de densidade, área basal, volume, biomassa e carbono, onde oito transectos de 20 m de largura e comprimentos variáveis foram implantados, equidistantes 60 m. Para o estudo da florística e da fitossociologia cada transecto foi subdividido em parcelas de 400 m² (20 m x 20 m), demarcadas de forma permanente. No total foram implantados oito transectos equidistantes, de comprimentos variáveis, e 54 parcelas de 400 m², totalizando 2,16 ha amostrados. Neste estudo, a suficiência amostral qualitativa foi avaliada pela curva espécie-área. O procedimento de regressão linear com resposta em platô (REGRELRP) foi utilizado. A suficiência amostral do inventário também foi avaliada quantitativamente considerando densidade (ind.ha-1), área basal (m2.ha-1), volume (m³.ha-1), biomassa (t.ha-1) e carbono (t.ha-1) a uma precisão especificada de 20% ao nível de probabilidade de 95%. A diversidade florística foi avaliada pelo o índice de diversidade de Shannon & Wienner (H’). A estrutura da vegetação foi analisada com base nos parâmetros fitossociológicos da amostra por meio do Índice de Valor de Importância (IVI) das espécies. A distribuição diamétrica da floresta foi analisada segundo o princípio de floresta balanceada De Lioucourt. Em termos qualitativos, a equação de regressão linear com resposta em platô apresentou estatísticas satisfatórias. Quantitativamente, a suficiência amostral para densidade, área basal, volume, biomassa e carbono resultou em erros dentro do admissível. Predominam na área as famílias Fabaceae, Chrysobalanaceae, Apocynaceae, Melastomataceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Anacardiaceae e Connaraceae. E as espécies mais abundantes foram Myrcia splendens, Emmotum nitens, Miconia albicans, Qualea parviflora, Xylopia aromática e Tapirira guianensis. A diversidade florística do cerradão foi de 3,35 nats/ind. A família com maior IVI no cerradão estudado foi Myrtaceae, seguida de Fabaceae, Vochysiaceae, Icacinaceae e Melastomataceae. De uma maneira geral, segundo o Quociente De Liocourt a floresta apresenta-se balanceada. Foram cubadas pelo método de Smalian e posteriormente pesadas 84 árvores. Obtido o peso verde dos diferentes compartimentos (folhagem, galhos, fuste e casca), foram retiradas amostras do material vegetal visando à obtenção da biomassa seca. Para a estimativa do volume e biomassa total, e por compartimento por unidade de área foram ajustados e selecionados modelos matemáticos. A quantificação do carbono foi obtida utilizando o valor default de 0.5. Após ajustados e selecionados, o modelo de Schumacher e Hall apresentou as melhores estatísticas para a obtenção do volume e da biomassa total e por compartimento. A quantidade de volume, biomassa e carbono total aéreo estocado por hectares respectivamente foram: 126.71 m³.ha-1, 61.67 t.ha-1 e 30.88 t.ha-1. Quando analisados pelos compartimentos fuste e copa, estes valores respectivamente foram para o volume 79.23 e 47.17 m³.ha-1, 29.7 e 31.98 t.ha-1 para a biomassa e 14.80 e 16.03 t.ha-1 para o carbono. As folhas contribuem com aproximadamente 7.3% da biomassa total, as cascas contribuem com aproximadamente 11.5% do volume total e 21 % da biomassa e do carbono total. As árvores mortas contribuíram com aproximadamente 6.75% nos valores dos atributos quantificados. O estoque em volume, biomassa e carbono no cerradão estudado, quando comparado a outros cerradões e distintos tipos de vegetação, encontra-se superior ao encontrado nas formações savânicas, fato esse que pode estar correlacionado com a proximidade com o Bioma Amazônico. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This study aimed at describing the type, the resilience capacity, the characterization of the floristic composition and the structure of a fragment of “cerradão”, in the city of Palmas-TO. It also aimed at adjusting and selecting models to quantify the volume, the biomass per compartment and the total biomass, and to estimate the amount of fixed carbon in the woody vegetation of the fragment. A forest inventory, responsible for estimating the density, basal area, volume, biomass and carbon, was performed in the “cerradão” fragment using the process of systematic sampling in ratio. In it, eight 20 meters wide transects of variable lengths were established, distributed equidistantly 60 meters apart of each other. In order to do the floristic and the phytosociology studies, each transect was subdivided into 400 m² (20 m x 20 m) parcels, permanently established. The eight equidistant transects and the fifty-four 400 m² permanent parcels added up to a total sample of 2,16 ha. The sampling sufficiency was evaluated through the species-area curve. A response-plateau linear regression (RPLR) was performed. The sampling sufficiency for the inventory was also quantitatively evaluated considering the density (ind.ha-1), basal area (m2. ha-1), volume (m³. ha-1), biomass (t.ha-1) and carbon (t.ha-1), with a precision of 20% and a probability level of 95%. The floristic diversity was evaluated by the Shannon & Wiener diversity index (H’). The vegetation structure was analyzed based on the sample’s phytosociological parameters through the species Importance Value Index (IVI). The forest’s diametric distribution was analyzed based on De Lioucourt principle of the balanced forest. Qualitatively, the response-plateau linear regression showed satisfactory statistics. Quantitatively, the sampling sufficiency for the density, basal area, volume, biomass and carbon estimations resulted in acceptable errors. The main families in the area were Fabaceae, Chrysobalanaceae, Apocynaceae, Melastomataceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Anacardiaceae and Connaraceae, and the most abundant species were Myrcia splendens, Emmotum nitens, Miconia albicans, Qualea parviflora, Xylopia aromática and Tapirira guianensis. The floristic diversity of the fragment was 3,35 nats/ind. The family with the biggest IVI of the fragment was the Myrtaceae family, followed by Fabaceae, Vochysiaceae, Icacinaceae and Melastomataceae. In general, according to the De Lioucourt quotient, the forest is balanced. Using the Smalian method, 84 trees were scaled and then weighted. After obtaining the green weight of the different tree compartments (leaves, branches, trunk and bark), samples of the material were removed in order to calculate the dry biomass. In order to estimate the volume, the compartment biomass and the total biomass per unit of area, mathematical models were adjusted and selected. The quantification of the carbon was obtained by using the default value of 0.5. After the models’ adjustment and selection, the Schumacher and Hall model was the one to exhibit the best statistic results for the estimation of the volume and of the compartment and total biomass. The volume and the amounts of biomass and of total stocked air carbon per hectare were respectively: 126.71 m³. ha-1, 61.67 t.ha-1 and 30.88 t.ha-1. When analyzing the trunk and crown compartments separately, the values were respectively of 79.23 and 47.17 m³.ha-1 of volume; 29.7 and 31.98 t.ha-1 of biomass; and 14.80 and 16.03 t.ha-1 of carbon. The leaves contribute with approximately 7.3% of the total biomass. The bark contributes with approximately 11.5% of the total volume and with 21% of the total biomass and carbon. The dead trees contributed with approximately 6.75% to the quantified attributes. The stock of volume, biomass and carbon in the studied “cerradão” area, when compared to other “cerradões” areas and with other vegetation types, is bigger than the ones found for other savanna formations. This fact may be related to the proximity of the area to the Amazon biome.