Efeito do fogo bienal e quadrienal na estrutura populacional e reprodução de quatro espécies vegetais do cerrado sensu stricto

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do fogo sobre a estrutura, fenologia e sucesso reprodutivo de populações de Mimosa claussenii Benth. (arbórea) e M. lanuginosa Glaziou ex Burkart (herbácea-subarbustiva) - Leg. Mim.; Palicourea rígida Kunth (arbórea) e P. officinalis Mart. (herbácea-subarbustiva) - Rubiaceae em cerrado sensu stricto submetido a queimadas prescritas a cada 2 (bienal) e 4 (quadrienal) anos, desde 1992, sempre em agosto, na Reserva Ecológica do IBGE, Brasília, Distrito Federal. As populações reprodutivas foram amostradas em 4,2 ha subdivididos em parcelas de 250 m2 (12,5 m x 20,0 m ) e, plântulas e jovens em 168 parcelas de 1 m2, locadas dentro de cada parcela de 250m2. Para M. claussenii foram amostrados 164 indivíduos no tratamento de queima bienal e 114 para quadrienal; para M. lanuginosa 34 e 141 indivíduos; para P. rígida 26 e 28 e para P. officinalis 38 e 89, para ambos regimes, respectivamente. Foram medidas as alturas, diâmetro na base e o dano/resposta ao fogo: secamento de galhos (SG) com rebrota aérea (RA); SG com RA e rebrota basal (RB); secamento total da parte aérea com RB; morte do indivíduo. Quinzenalmente registraram-se as fenofases de botão, flor nova, flor velha, fruto novo e fruto maduro. Para a avaliação do sucesso reprodutivo (SR), em M. claussenii no dois regimes, foram marcados ramos para a contagem de glomérulos jovens e frutos em três níveis de altura (h) da planta (h < 1 m ;1 <h2m). Em/W. claussenii, marcaram-se, respectivamente, 27, 32 e 43 ramos por altura, no bienal e, 31, 36 e 22 no quadrienal. Para M. lanuginosa, o SR foi avaliado em 32 indivíduos no bienal e 105 no quadrienal. Contaram-se flores em 10 glomérulos de cada espécie, em cada tratamento. Coletaram-se lotes de 100 frutos maduros, dos quais classificaram-se as sementes como íntegras, imaturas ou predadas. Determinaram-se o teor de umidade e a massa de 50 sementes das espécies, exceto, para M. lanuginosa, que foram lotes de 10 sementes. Foi feito teste de germinação (temperatura de 20-30 °C, fotoperíodo 12/12h, substrato papel). Em M. claussenii, consideraram-se lotes coletados antes e depois do fogo bienal. Um lote de sementes de M. claussenii foi semeado a 1 cm de profundidade no campo antes da queima. Foi feito teste de tetrazólio a 0,75% por 20 horas a 25 °C em sementes de P. rígida e P. officinalis que não germinaram e escarificação nas de M. cfaussenii. Análises estatísticas (Kolmogorov-Smirnov; ANOVA um critério, confirmada a posteriori por Tukey; Mann-Whitney; todas a 5%) foram feitas pelo pacote estatístico BioEstat 2.0. Houve mortalidade de M. claussenii entre os adultos no tratamento bienal (15%) e quadrienal (14%) causando redução na densidade populacional. O fogo bienal causou 57% de SG e RA, 8% de SG com RA e RB, e 20% de secamento total da parte aérea com RB. A mortalidade de plântulas ocorreu no bienal (12%). Houve um aumento da densidade populacional de plântulas e jovens nos dois tratamentos, com maior taxa de recrutamento de plântulas e jovens no quadrienal. Houve aumento do número de rebrotas por indivíduo, que não repuseram o tamanho reprodutivo. A fenologia reprodutiva iniciou na estação chuvosa e se estendeu até a seca, tendo a queima bienal afetado, a finalização da maturação dos frutos e dispersão de sementes. Os parâmetros reprodutivos nos dois tratamentos variaram com a altura, entretanto, isso não causou aumento da razão frutos produzidos/glomérulos produzidos ou flores produzidas. As sementes produzidas nos dois tratamentos apresentaram-se em sua maioria, íntegras e maduras e com taxas semelhantes de predação e imaturidade. Independente do tratamento, as taxas de germinação das sementes coletadas antes do fogo variaram entre 84 e 99%, sendo facilitada pela escarificação. Houve germinação de 30% e 52% das sementes que escaparam do fogo, assim como, de 4% das sementes semeadas no campo antes da queimada. Não houve mortalidade de plântulas e jovens de M. lanuginosa, nem alteração na densidade populacional nos dois tratamentos de queima. Houve, entretanto, mortalidade de adultos (3%) no tratamento bienal. O fogo causou a perda da parte aérea de M. lanuginosa a qual não foi integralmente reposta, após a queima bienal. A fenologia reprodutiva foi sincrônica com a estação seca, com frutificação coincidindo com a ocorrência do fogo bienal, que dizimou toda a produção do ano. As sementes do quadrienal tiveram 73% de germinação. A população de P. rígida sob fogo bienal teve mortalidade (23%) e redução da densidade de adultos e ausência de recrutamento de plântulas e jovens. Em contraste, no quadrienal houve mortalidade (2%) e recrutamento (6%), com conseqüente aumento da xi densidade. Houve aumento de 25% de fustes, no bienal e de 6% no quadrienal em decorrência da brotação de plântulas e jovens, sugerindo que a propagação vegetativa é uma alternativa reprodutiva e pode estar relacionada ao regime de queima. Houve redução da estrutura vertical de adultos, causada pela perda progressiva da parte aérea devido ao fogo, sendo mais branda no quadrienal. A fenologia reprodutiva foi parcialmente coincidente com a queimada bienal, com a maioria dos eventos reprodutivos ocorrendo na estação chuvosa, exceto, pela ocorrência da pequena floração na época da queima. Entretanto, as queimadas sucessivas estão danificando severamente a estrutura das plantas com reflexos na reprodução. As populações estão sob forte estresse, evidenciado pelos caules danificados, redução do porte que podem resultar na baixa produção de frutos e sementes. Houve mortalidade de semente no bienal (93%), no quadrienal (42%) e no cerrado protegido por 28 anos (63%). Os menores percentuais de sementes sem embrião ocorreram para a área protegida por 28 anos, assim como, as maiores taxas de germinação (27%) e de resultado positivo no teste de tetrazólio (20%). A massa das sementes de P. rigida aumentou com o tempo de proteção contra o fogo. O intervalo de 2-4 anos não se mostrou suficiente para permitir a regeneração e equilíbrio populacional de P. rigida. P. officinalis não apresentou mortalidade de adultos nos dois tratamentos de fogo. Após o fogo bienal, as rebrotas não repuseram a altura. Houve aumento do número de rebrotas por indivíduo, caracterizando a propagação vegetativa para esta espécie. Parte dos eventos reprodutivos foi assincrônico com o fogo bienal de agosto. A população do bienal teve maior produção de frutos. A regeneração da espécie deve ocorrer por via sexual e vegetativa, com predominância da segunda, possivelmente com influência da queima. As taxas de germinação foram de 3% (bienal) e 6% (quadrienal), com taxa de sementes mortas superiores a 50% nos dois tratamentos. As sementes sem embrião tiveram taxas de 27% (bienal) e de 36% (quadrienal). No tratamento bienal, 65% dos embriões apresentaram resultado positivo no teste de tetrazólio.