Variação espacial na dinâmica do banco de sementes em uma área de caatinga em Pernambuco durante três anos consecutivos

Abstract

A heterogeneidade espaço-temporal que ocorre nas florestas tropicais secas, altera a taxa de emergência de plântulas e a riqueza de espécies dos habitats por influenciar a densidade do banco de sementes do solo. Deste modo, considerando a importância de se entender como estas variações espaço-temporal vão influenciar a dinâmica do banco de sementes de uma área de caatinga, este estudo objetiva responder as seguintes perguntas: 1. A riqueza de espécies e a densidade de sementes no banco do solo diferem em relação ao tipo de microhabitat e os totais de precipitação de cada ano? 2. Existe interação entre os totais de precipitação anuais e os tipos de microhabitats na determinação da riqueza de espécies e densidade de sementes do banco do solo? O estudo foi realizado em um fragmento de caatinga, em Caruaru, PE. Na área de estudo, três tipos de microhabitats são facilmente visualizados, o ciliar corresponde à faixa de terreno com inclinação suave às margens do riacho Olaria, sem considerar a parte do leito onde corre água do riacho na época de maior precipitação; o microhabitat plano corresponde aos terrenos razoavelmente planos, sem maiores elevações e que distam até 150 m das margens do leito do Riacho; o rochoso corresponde aos locais com pequenos afloramentos rochosos, com área variando de 2 a 5 m2 e altura 0,1 a 1 m, que ocorrem como manchas distintas dispersas no microhabitat plano. No interior da área estudada existem aleatoriamente alocadas 105 parcelas de 1x1 m para o estudo da vegetação herbácea, sendo 35 em cada microhabitat. O solo foi coletado no entorno das parcelas de 1x1 m (35 amostras em cada microhabitat), a 5 cm de profundidade e considerando a serrapilheira. Estas coletas foram realizadas nos finais das estações chuvosas e secas, durante três anos consecutivos (2006, 2007 e 2008), totalizando 630 amostras. Diferenças nos dados logaritmizados de riqueza de espécies e de emergência de plântulas do banco do solo entre anos e microhabitats foram avaliadas através de uma Anova-two way, a 5% de probabilidade com teste a posteriori de Tukey. Durante os três anos de estudos, um total de 79 espécies emergiu do banco do solo, sendo 63 espécies no microhabitat ciliar, 43 no plano e 42 no rochoso. Houve diferença significativa tanto na riqueza média de espécies bem como na emergência média de plântulas entre microhabitats e entre anos de monitoramento, com interação significativa entre os mesmos. A influência do microhabitat e da precipitação anual sobre a riqueza de espécies e a densidade de sementes do banco do solo não foi à mesma, ou pelo menos não atuou na mesma intensidade, pois enquanto a precipitação explicou 48% da riqueza de espécies do banco do solo, microhabitat explicou apenas 7%. Já em relação à densidade de sementes, o inverso foi registrado, pois enquanto microhabitat explicou 31% da emergência de plântulas, precipitação explicou apenas 5%. Por fim, os resultados deste estudo mostram que para compreender bem a dinâmica do banco de sementes de ambientes semi-áridos torna-se necessário também considerar as variações induzidas pelas condições de microhabitats, as quais possibilitam ajustar melhor as predições sobre a disponibilidade de sementes no banco solo para renovação das populações e conservação destes ambientes.

Space-time heterogeneity that occurs in dry forests changes seedling emergence rates and habitat’s species richness by influencing soil seed bank density. Therefore, considering the importance of understanding how these space-time variations influence seed bank dynamics in an area of caatinga, this study aims to answer the following questions: 1. Do soil bank species richness and seed density differ according to the microhabitat type and annual precipitation totals? 2. Is there an interaction between annual precipitation totals and microhabitat types in determining soil bank species richness and seed density? The study was performed in a fragment of caatinga in Caruaru-PE. Three microhabitat types are easily found in the study area. The riparian corresponds to the terrain zone with a smooth inclination on the margins of Olaria stream, not considering the part of the stream bed where water runs during high precipitation periods; the flat microhabitat corresponds to the somewhat flat terrains, with no significant elevations and up to 150 m distant from the stream bed margins; the rocky microhabitat corresponds to the places with small rock outcrops, within an area varying from 2 to 5 m2, which occur as distinct patches dispersed in the flat microhabitat. In the interior of the study area there are 105 1 x 1 m randomly placed parcels for the study of herbaceous vegetation, 35 in each microhabitat. Soil was collected around the 1x 1m parcels (35 samples for each microhabitat) in a 5 cm depth considering litter. These collections were performed in the end of rainy and dry seasons during three consecutive years (2006, 2007 and 2008), summing 630 samples. Differences in log-transformed data of species richness and seedling emergence in the soil bank between years and microhabitats were evaluated with a two-way ANOVA, with a 5% probability and using Turkey as a posteriori test. During the three years of the study, a total of 79 species emerged from the soil bank, 63 species in the riparian microhabitat, 43 in the flat one and 42 in the rocky microhabitat. There was a significant difference for both average species richness and average seedling emergence between microhabitats and between monitoring years, with a significant interaction between them. The influence of microhabitat and annual precipitation on the soil bank species richness and seed density was not the same, or at least did not act with the same intensity, since while precipitation explained 48% of soil bank species richness, microhabitat only explained 7%. Regarding seed density, the opposite was recorded, since while microhabitat explained 31% of seedling emergence, precipitation only accounted for 5%. The results of this study showed that, in order to better understand seed bank dynamics of semi-arid environments, it is also necessary to consider variations inducted by microhabitat conditions, which help for a better adjusting of predictions about seed availability in the soil bank for population renewal and conservation of these environments