Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” Diversidade de espécies em comunidades arbóreas: aplicação de índices de distinção taxonômica em três formações florestais do Estado de São Paulo Mauricio Romero Gorenstein Tese apresentada para obtenção do título de Doutor em Recursos Florestais, opção em Silvicultura e Manejo Florestal Piracicaba 2009 3 Mauricio Romero Gorenstein Engenheiro Florestal Diversidade de espécies em comunidades arbóreas: aplicação de índices de distinção taxonômica em três formações florestais do Estado de São Paulo Orientador: Prof. Dr. JOÃO LUIS FERREIRA BATISTA Tese apresentada para obtenção do título de Doutor em Recursos Florestais, opção em Silvicultura e Manejo Florestal Piracicaba 2009 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - ESALQ/USP Gorenstein, Mauricio Romero Diversidade de espécies em comunidades arbóreas: aplicação de índices de distinção taxonômica em três formações florestais do Estado de São Paulo / Mauricio Romero Gorenstein. - - Piracicaba, 2009. 146 p. : il. Tese (Doutorado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, 2009. Bibliografia. 1. Amostragem 2. Árvores florestais - Classificação 3. Biodiversidade 4. Comunidades vegetais 5. Fitogeografia 6. Florestas I. Título CDD 634.9 G666m “Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor” 3 Aos meus queridos pais Ossir e Carmen Às minhas queridas irmãs Maria Clara e Mariana À minha querida namorada Luciana Dedico 5 AGRADECIMENTOS Agradeço a todos que direta e indiretamente contribuiram para a realização deste trabalho a saber: Ao meu querido Orientador Prof. João Batista, exemplo de professor e pesquisador, pela amizade e ajuda nas análises. Aos colegas do LMQ - Laboratório de Métodos Quantitativos, pela amizade e ajuda nos trabalhos: Jefferson, Edgar, Melissa, Carol, Ana Schilling, Luis Faria, Ezer, Daniela (Cut), Rodrigo, Flávia, Eduardo (Enguia), Pérsio, Júlio Cesar, Jaime, Tiana e outros. Aos professores Sergius Gandolfi, Hilton Thadeu Z. do Couto e Demóstenes F. da Silva Filho pelas sugestões na qualificação. Aos colegas do curso de pós-graduação em Recursos Florestais. Aos coordenadores do curso de pós-graduação: Prof. José Leornardo de Moraes Gonçalves, Prof. Demóstenes F. da Silva Filho e Prof. Francides G. da Silva Jr. A todos os funcionários do Departamento de Ciências Florestais da ESALQ/USP, especialmente à Catarina pela prontidão e boa vontade no atendimento. Aos queridos amigos botânicos que corrigiram a identificação das espécies, Prof. Giselda Durigan, Geraldo Franco, Osny, Pinus e Fiorela. Ao Prof. Vinícius Souza e o pessoal da taxonomia vegetal, Gerson, Flávio, Fiorela, por esclarecer as dúvidas de taxonomia e cladística, etc. À Silvia Zinsly e Eliana Garcia pelas dicas e correções das normas da tese. À Fapesp pela oportunidade de participar do projeto “Métodos de Inventário de Biodiversidade de Espécies Arbóreas”. À Capes pela Bolsa de Estudos. A todos os estagiários que participaram das coletas de dados no campo. Aos Funcionários da Estação Ecológica de Assis e da Estação Ecológica dos Caetetus que nos deram apoio nos trabalhos. 6 7 SUMÁRIO RESUMO ....................................................................................................................... 9 ABSTRACT ................................................................................................................... 11 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 13 Referências ................................................................................................................... 14 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...................................................................................... 15 2.1 Importância do estudo da diversidade .................................................................... 15 2.2 Teorias de diversidade ............................................................................................ 16 2.3 Níveis espaciais da diversidade: alfa, beta e gama ................................................ 17 2.4 Índices de diversidade e seus problemas ............................................................... 19 2.5 O conceito de distinção taxonômica ........................................................................ 22 Referências ................................................................................................................... 32 3 ESTRUTURA FLORÍSTICA DE TRÊS FORMAÇÕES ARBÓREAS NO ESTADO DE SÃO PAULO ............................................................................................................ 39 Resumo ......................................................................................................................... 39 Abstract ......................................................................................................................... 39 3.1 Introdução ................................................................................................................40 3.2 Material e Métodos .................................................................................................. 41 3.2.1 Áreas de estudo ................................................................................................... 41 3.2.2 Grade amostral e procedimento de campo .......................................................... 45 3.2.3 Análise dos dados ................................................................................................ 48 3.3 Resultados ............................................................................................................... 48 3.4 Discussão ................................................................................................................ 75 Referências ................................................................................................................... 78 4 MÉTODOS DE AMOSTRAGEM E A DISTINÇÃO TAXONÔMICA EM TRÊS FORMAÇÕES ARBÓREAS DO ESTADO DE SÃO PAULO ........................................ 81 Resumo ......................................................................................................................... 81 Abstract ......................................................................................................................... 81 4.1 Introdução ................................................................................................................82 8 4.2 Material e Métodos ................................................................................................. 84 4.2.1 Áreas de Estudo ................................................................................................... 84 4.2.2 Grade amostral e procedimento de campo .......................................................... 88 4.2.3 Análise dos dados ............................................................................................... 91 4.3 Resultados e Discussão .......................................................................................... 93 4.3.1 Estação Ecológica de Assis ................................................................................. 93 4.3.2 Estação Ecológica de Caetetus ........................................................................... 99 4.3.3 Parque Estadual de Carlos Botelho .................................................................... 105 4.4 Conclusões ............................................................................................................ 113 Referências .................................................................................................................. 115 ANEXOS..........................................................................................................................119 9 RESUMO Diversidade de espécies em comunidades arbóreas: aplicação de índices de distinção taxonômica em três formações florestais do Estado de São Paulo Este trabalho faz parte do projeto Biota/FAPESP, “Métodos de Inventário da Biodiversidade de Espécies Arbóreas”, e analisou a diferença na estrutura florística entre as áreas estudadas. Na Estação Ecológica de Assis, SP, área de Cerradão, foram amostradas 102 espécies, 72 gêneros e 43 famílias; 67% das espécies foram exclusivas desta fitofisionomia. Na Floresta Estacional Semidecidual da Estação Ecológica dos Caetetus, município de Gália-SP, foram amostradas 208 espécies, 138 gêneros e 49 famílias; sendo 65% das espécies exclusivas. Na Floresta Ombrófila Densa do Parque Estadual de Carlos Botelho, município de São Miguel Arcanjo-SP, foram encontradas 410 espécies, pertencentes a 152 gêneros e 64 famílias; 84% das espécies exclusivas desta fitofisionomia. A Floresta Estacional apresentou maior similaridade com a Floresta Ombrófila do que com o Cerradão. Apesar de apresentar maior número de espécies, a Floresta Ombrófila Densa apresenta concentração de espécies nas famílias Myrtaceae e Lauraceae. Em outra análise foram calculados os índices de distinção taxonômica nas 5 grades amostrais para os métodos de amostragem testados. O método de Bitterlich apresentou tendência nos índices de diversidade e distinção taxonômica, conforme a diversidade taxonômica do sub-bosque. Esses índices apresentaram média independente e variância decrescente com o aumento da amostra. Os índices de distinção taxonômica média e variância da distinção taxonômica média também apresentaram variância decrescente. Porém, a estabilização da média ocorreu com amostras