Proposição de critérios florísticos, estruturais e de produção para o manejo do cerrado sensu strico do Brasil central

Abstract

Inventários e demais estudos fitossociológicos têm contribuído para o conhecimento do cerrado sensu stricto. O desafio está em agrupar e associar as informações para embasar o manejo sustentável. Várias iniciativas no sentido de criar ferramentas para definir, comunicar e avaliar a sustentabilidade dos ecossistemas têm sido empreendidas pela proposição de critérios e indicadores. Este trabalho parte da premissa que padrões florísticos, estruturais e de produção podem embasar o estabelecimento de critérios de sustentabilidade para o manejo do cerrado sensu stricto. E, foi realizado para avaliar a riqueza e parâmetros de produção (densidade, área basal, volume e estoque de carbono) no cerrado sensu stricto, por classe de diâmetro, com vistas a estabelecer critérios para o manejo do Cerrado. Neste estudo, foram utilizados os dados da amostragem em 25 localidades em oito unidades fisiográficas do Brasil Central. Em cada localidade foram amostradas, de modo padronizado, 10 parcelas de 20 x 50 m, totalizando 250 parcelas estudadas. Em cada parcela, todos os indivíduos lenhosos arbóreos, com diâmetro tomado a 30 cm acima do nível do solo igual ou superior 5 cm, foram identificados e suas alturas e diâmetros mensurados. Os dados da amostragem foram processados e organizados por localidade e por unidade fisiográfica. A seguir, os dados foram tabelados por classe de diâmetro, resultando em cinco planilhas, uma para cada indicador (riqueza, densidade, área basal, volume e estoque de carbono) expressos por ha. As médias de densidade e área basal foram testadas por Qui-Quadrado, considerando um valor médio entre elas como o esperado, buscando verificar se as variações entre os valores médios de cada área são significativas ao nível de 95% de probabilidade. As diferenças entre as distribuições diamétricas foram testadas por Kolmogorov-Smirnov para duas amostras a 95% de probabilidade. Foram realizadas simulações de extração com base em propostas de manejo para o cerrado sensu stricto com a retirada 50, 60, 70, 80 e 90% da área basal e de acordo com as propostas de extração formuladas neste estudo: i) cortes baseados nas classes de maior produção de volume e estoque de carbono e na proteção de árvores maduras e de baixa densidade e ii) cortes baseados na proteção de juvenis. Da análise dos padrões de riqueza e dos parâmetros de produção em 25 localidades distribuídas pelo Brasil Central, onde foram mensurados 24.989 indivíduos, verificou-se que a distribuição da riqueza por classe de diâmetro esteve concentrada nas classes de 5 a 11 cm, que contiveram cerca de 90% das espécies lenhosas do cerrado sensu stricto. Quanto à densidade de indivíduos lenhosos por hectare, verificou-se que um intervalo de 1000 a 1400 ind/ha-1 pode ser considerado representativo para o cerrado sensu stricto. em Latossolo e de 400 a1000 ind/ha-1 para as demais condições nos planos de manejo. A média de 11 localidades apresentaram diferenças significativas quanto à média geral por Qui-Quadrado a 95% de probabilidade, reforçando a sugestão de que algumas áreas, notadamente aquelas em Latossolo, se diferenciaram por estarem acima da média, enquanto que algumas áreas sobre Neossolos Quartzarênicos diferenciaram-se por estarem abaixo da média. As áreas basais no cerrado sensu stricto. concentram-se entre 6 e 12 m2.ha-1, com valores extremos atingindo de 4 a 14 m2.ha-1. Para a área basal, as diferenças não foram significativas, sugerindo a adoção de critérios gerais para o manejo do cerrado sensu stricto com vistas à produção. O volume da parte aérea variou entre 20 e 58 m3.ha-1. O estoque de carbono da parte aérea por localidade variou de 3,71 ton.ha-1 a 13,27 ton.ha-1 e o estoque de carbono total variou de 14,66 ton.ha-1 a 50 ton.ha-1. Os valores obtidos neste estudo representam os patamares de produção em nível regional, sendo que a análise integrada dos indicadores mostra que nas menores classes (5 a 11 cm) encontram-se a maior densidade (74%), riqueza (90%) e grande parte área basal (37%), volume (30%), do estoque de carbono aéreo (25%) e do estoque de carbono total (aéreo + raízes, 26%). Um limite de 29 cm praticamente inclui toda a riqueza, densidade (99%) e produção em área basal (91%), volume (88%) e estoque de carbono (87%) do cerrado sensu stricto. Menos de 1% são os indivíduos e espécies com diâmetros superiores a 30 cm. Na comparação das distribuições pelo teste de Kolmogorov-Smirnov a 95% de probabilidade, as distribuições de área basal por classe de diâmetro não foram significativas, indicando que padrões gerais de intervenções podem ser usados para todas as áreas. Foram realizadas simulações de corte com níveis de 50, 60, 70, 80 e 90% de área basal para atender ao critério da manutenção da diversidade. Para desenvolver critério de sustentabilidade referente à manutenção da riqueza de espécies, estipulou-se um patamar mínimo de área basal que deve ser mantido em cada classe de diâmetro, de modo que pelo menos um indivíduo representante de alguma espécie fosse mantida na classe. Para tanto, propõe-se o uso de um Fator R, onde R é a área basal referente ao limite inferior de cada classe de diâmetro. O racional para a proposição do Fator R neste trabalho é a expectativa de que nos cortes por classe remanesça pelo menos um indivíduo daquele porte que será representante de alguma espécie. Considerando-se o Fator R, que tem como escopo a permanência de indivíduos nas classes de diâmetro, 26 cm seria um limite de corte para a intensidade de 80%. Este nível de extração apresentou um potencial de produção satisfatório, onde a aplicação do Fator R causaria a perda de apenas 22% da área basal mas em contrapartida asseguraria indivíduos remanescentes em todas as classes de diâmetro. Os cortes abaixo deste limite proporcionariam um menor produção, e o de 90% seria muito drástico. Outra proposição quanto a critério de sustentabilidade para proteção da diversidade florística e para a concentração do corte nas classes de maior produção em volume e estoque de carbono seria restringir o corte de todos os indivíduos na menor classe, de 5 a 8 cm de diâmetro, e aplicar corte raso nas classes seguintes protegendo assim os juvenis. Esta classe contém cerca de 80% das espécies por localidade e o corte raso asseguraria uma produção inferior em apenas 16% daquela que seria obtida com o corte raso sem a proteção de juvenis. Quanto ao atendimento dos pressupostos para o manejo sustentável, verifica-se no que se refere à redução dos impactos sobre a integridade biológica, que a opção de estabelecer um limite de corte para a proteção de juvenis ofereceria um estoque regenerativo intacto, enquanto que a opção de corte seletivo por classe de diâmetro com a aplicação do Fator R apenas preservaria parte do estoque em cada classe de tamanho. Esta opção deixaria remanescentes da estrutura original que poderiam ser árvores matrizes, refúgios para polinizadores e dispersores, mantendo assim os mecanismos para manutenção dos processos ecossistêmicos e favorecendo a colheita de produtos não madeireiros. Ambas abordagem, objetivam limitar e controlar a extração madeireira no cerrado sensu stricto assegurando a sustentabilidade. Estudos sobre regeneração natural devem ser realizados para checar a possibilidade de reduzir o limite para corte com um aumento de produção sem perda de riqueza. Experimentos que apliquem essas prescrições de extração devem ser conduzidos, assim como uma avaliação dos danos da extração. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Inventories and other phytosociological studies have been contributing to the knowledge of the cerrado sensu stricto. The challenge is to work on these information to design proposals for sustainable management. Several iniciatives to develop tools to define, disseminate and evaluate the sustainability of ecosystems, have been undertaken through the proposition of a large variety of criteria and indicators. Especific relations for management plans of cerrado sensu stricto for sustainable production of energy from wood are needed. Some studies suggest harvest cicles of 10 to 12 years under intensities of 50 and 70% of the basal area. In this work, the assumptions is that floristic, structure and prodution patterns can provide a basis to establish criteria for sustainable manangement of the cerrado sensu stricto. Richness and parameters of production (density, basal area, volume and carbon accumulation) were analyzed by diameter class to establish criteria for the management. Data from the sampling conducted in 25 localities within eight physiographic units of Central Brazil were analyzed. In each locality was conducted a standardized sampling in 10 plots (20x50 m). The data-set organized included 250 plots where all woody individuals from 5 cm diameter at 30 cm from the ground level were identified and had their diameter and height measured. Tables for each locality grouped by physiographic unit organized the data by diameter class for each indicator richnes, density, basal area, volume and carbon per ha. Average density and basal area were tested by chi-square at 95% of probability, considering an average value among them as the expected value. Diameter distributions were tested by Kolmogorov-Smirnov for Two samples at 95% of probability. Simulations were conducted for 50%, 60%, 70%, 80%, and 90% of basal area considering the proposals of this study that is the i) extractions in the most productive classes and protecting mature and low density trees and ii) extraction with the protection of juveniles. A total of 24,989 steams were mearused and the data-set analyzed to detect patterns of richness and production. Richness was concentrated between 5 to 11 cm, with 90% of the woody species of the Cerrado. An interval of 1.000 to 1.400 stems.ha-1 is representative of the density of Cerrado in Latosols while an interval of 400 to 1.000 for the other conditions. Significant diferrences were found by chi-square for 11 localities when compared with the average of all localities; some areas in Latosols were above average while others in Neossols were below. Basal areas were mostly between 6 to 12 m2.ha-1 with extreme values reaching from 4 to 14 m2.ha 1 but no significant differences were detected suggesting the possibility of applying a common criteria regarding production. Volume of the aerial parts ranged from 20 to 58 m3.ha-1. Carbon of the aerial parts varied from 3.71 to 13.27 ton.ha-1. Total Carbon varied from 14,66 to 50 ton.ha-1 The values found here represent the limits to be taking for planning the management of the cerrado sensu stricto.. The comprehensive analyses of the indicators show that the production is concentrated in the smaller classes (5 to 11 cm) with most of the density (74%) and richness (90%) and large part of the basal area (37%), volume (30%), and aerial (25%) and total carbon (aerial + roots) (26%) carbon. A limit of 29 cm praticaly includes all the richness, density (99%) and production in basal area (91%), volume (88%) and carbon (87%) of the cerrado sensu stricto.. Less than 1% of the individuals reach over 30 cm. Number of individuals and species richness is more concentrated in the smaller class (5 to 8 cm) but the indicators of production (basal area, volume and carbon) are more concentrated in the intermediate classes. The distributions of basal area per diameter classes did not differ by Kolmogorov-Smirnov test at 95% of probability, suggesting that similar criteria could be used for interventions. Simulation with levels of removal of 50, 60, 70 and 80% per diameter class plus measures for the maintenance of diversity were performed. The assumption for the maintenance of species richness lead to two approches : a) A fraction of the basal area should be kept in all diameter classes. For that a factor R was proposed. Factor R is the basal area equivalent to the inferior limit of each diameter class. The rational to develop the factor R is that this is the minimum value that would ensure that at least one individual remained in the class. Applying the factor R, 26 cm would be a limit for the extraction when applying a level of extraction of 80% of the basal area. This level results in a good potential of production where the use of the factor R implies in a loss of only 20% of the basal area to be removed but on the other and it would ensure remnants in all diameter classes. Extraction levels under this limit would lead to a lower production and a 90% level would be too severe; b) The juveniles should be protected excluding from cutting all individuals in the first diameter class (5 to 8 cm) with clear cutting from 8 cm, harvesting all the individuals within the classes with greater production. The first class contained around 80% of the species in all localities and would therefore keep most of the species richness while the loss in production would be around 16% of the harvest to be obtained if applying just the clear cutting. Regarding the assumption of the sustainable management, the option for protecting the juveniles would offer a full regenerative stock, reducing therefore the impacts on the biological integrity of the ecosystem. The option for selective cutting using the factor R would keep part of the stock in all classes, leaving remnants of the original structure that could be mother trees, refuge for the pollinators and dispersors therefore, favouring the mechanisms for the maintenance of the ecosystem, the harvest of non-woody products besides providing environmental services. Both approaches, aim to limit and control the extraction of wood in the cerrado sensu stricto. ensuring sustainability. Further studies on natural regeneration to check the possibility of reducing the limit to clear cutting with a rise in production without reducing species richness should be undertaken. Experiments applying these prescriptions for extractions should also be conducted and also an evaluation of damages from the exploitation.