quarta-feira, 21 de dezembro de 2011

ORDENAÇÃO POLAR DE MACROALGAS EPÍFITAS EM MANGUEZAL


ORDENAÇÃO DE FICOCOMUNIDADES EPÍFITAS
EM AMBIENTE DE MANGUEZAL
I – INTRODUÇÃO
            Áreas de manguezal são comuns em toda a costa brasileira. Este tipo de vegetação ocorre desde a costa norte do país até a costa sul do Estado de Santa Catarina.
            Tendo em vista a escassez de substrato para se fixarem, várias espécies de algas bentônicas utilizam-se dos troncos e pneumatóforos de espécies arbóreas para se estabelecerem.
            O objetivo deste trabalho é ordenar duas ficocomunidades distintas, localizadas em troncos e pneumatóforos e analisar o seu comportamento em relação à exposição direta da luz e zonação nos troncos.
II – MATERIAL E MÉTODOS
           A. Descrição do local             O local pesquisado localiza-se no manguezal formado pela confluência dos rios Ingaíba e São Brás, no interior da Baía de Sepetiba, ao sul da cidade de Mangaratiba(RJ).
 
                                                                               Figura 1: Local de coleta
 
          
          O manguezal é formado inicialmente por uma curta faixa constituída predominantemente por Laguncularia racemosa Gaethern e escassos exemplares de Rhizophora mangle Linnaeus, mais para o interior dos rios encontram-se uma maior quantidade de Avicennia shaweriana Stapf & Leechmann e Hibisco tiliaceus Linnaeus .



                                                                   Figura 2: Foto do local
 
A flora algológica bentônica do local e das regiões vizinhas foi recentemente descritas por Pedrini (1980)     
   B. Amostragem
            Os dados de campos foram obtidos através de coletas sistemáticas no período entre o inverno/1985 e o outono/1986. Adaptou-se a metodologia utilizada por Mitchell et al (1974) e Davey & Woelkerling (1980) de forma que foram coletados pneumatóforos e fragmentos do tronco de Laguncularia racemosa onde ocorriam algas bentônicas. Os pneumatóforos foram coletados inteiros e os fragmentos dos troncos foram coletados os 5 cm superiores (onde se encontravam algas) e os 5 cm inferiores da comunidade de algas (junto ao sedimento).
            Foram realizadas amostras em regiões na borda da vegetação em contato com o rio, onde a comunidade estava exposta à luz direta do sol e em regiões no interior da vegetação onde a exposição à luz era menos intensa, em cada período do ano.
Não menos do que 25 amostras por estação foram realizadas.

 
     C. Análise dos Dados
            Os dados de campo foram computados através das presença/ausência de cada espécie em cada amostra em cada estação e período do ano, levando-se em conta o aspecto reprodutivo de cada espécie para análise de sua fenologia.
            Para ordenação polar (Bray & Curtis, 1957) aplicou-se a dupla padronização conforme sugerido por Cottan et al (1978), tendo usado como índice de similaridade o somatório dos pontos mínimos em comum conforme Goodall (1978).
            Para os cálculos de associação de espécies usou-se o método do qui-quadrado (Agnew, 1961 e Goodall, 1953).

 
III – RESULTADOS

A.      Ordenação e Distribuição das Espécies

Foram relatadas para o local, as seguintes algas:
Bostrychia calliptera (Montagne) Montagne
Bostrychia moritziana (Sonder ex Kutzing) J. Agardh
Bostrychia radicans (Montagne) Montagne)
Caloglossa leprieurii (Montagne) G. Martens
Caloglossa ogasawaraensis Okamura
Catenella caespitosa (Withering) Irvine
Rhizoclonium africanum Kutzing
Chaetomorpha gracilis
Gayralia oxysperma (Kutzing) Vinogradova
Compsopogon caeruleus (Balbis ex C. Agardh) Montagne
            A ordenação polar das comunidades epífitas aos troncos mostrou-se, a princípio, muito influenciada pela localização das populações quanto à altura no tronco, e em segundo plano, se o local estava exposto ou não a luz direta do sol.


 Figura 3: Ordenação Comunidades epífitas em troncos. (P-Primavera, V-Verão, I - Inverno e O - Outono)




                                    Figura 4: Ordenação - Espécies epífitas em troncos.


             Analisando a distribuição das espécies quanto à ordenação dos grupos observamos que Bostrychia radicans, Bostrychia moritziana, Rhizoclonium africanum e Chaetomorpha gracilis apresentaram maiores freqüências em regiões altas dos troncos à luz direta do sol.
            Catenella caespitosa, Bostrychia calliptera, Caloglossa leprieurii e Caloglossa ogazawariensis apresentaram maiores freqüências em regiões baixas dos troncos e preferencialmente em locais sombreados.
            A ordenação polar da comunidade epífita nos pneumatóforos mostrou-se influenciada pela exposição direta à luz solar (Figuras 3-6).
         Bostrychia radicans, Bostrychia moritziana e Chaetomorpha gracilis apresentaram maiores freqüências em áreas expostas. Bostrychia radicans mostrou maiores freqüências em áreas sombreadas apenas no verão.
            Catenella caespitosa, Bostrychia calliptera, Caloglossa leprieurii, Caloglossa ogazawariensis e Rhizoclonium africanum mostraram maiores freqüências em áreas sombreadas. Catenella caespitosa e Caloglossa leprieurii apresentaram maiores freqüências em locais expostos à luz apenas no inverno.
            Gayralia oxisperma apresentou maiores freqüências no inverno e em regiões expostas à luz solar. Compsopogon caeruleus apresentou maiores freqüências no verão e em regiões expostas.


                                   Figura 5: Ordenação Polar: Comunidades em pneumatóforos.

 
                                Figura 6: Ordenação - Espécies epífitas em pneumatóforos.

 
              A análise utilizando-se a associação de espécies comprova estas observações a níveis estatisticamente aceitáveis (Figura 7).


                                         Figura 7: Associação de Espécies - Qui-Quadrado.

 
                 Apenas as espécies Catenella caespitosa (Withering) Irvine, Caloglossa leprieurii (Montagne) G. Martens, Bostrychia radicans (Montagne) Montagne e Bostrychia moritziana (Sonder ex Kutzing) J. Agardh apresentaram reconhecíveis estruturas de reprodução durante o período pesquisado.

·         Catenella caespitosa apresentou tetrasporângios em todas as épocas do ano com maiores freqüências na primavera e verão, nas regiões baixas dos troncos, principalmente nas áreas expostas. Plantas cistocárpicas ocorreram somente no inverno nas regiões baixas dos troncos expostos e pneumatóforos das regiões expostas.
·         Caloglossa leprieurii apresentou plantas tetraspóricas presentes em baixas freqüências no outono nos pneumatóforos em áreas sombreadas, na primavera em regiões baixas dos troncos em áreas expostas e com maior frequência nos pneumatóforos em regiões expostas durante o inverno.
·         Bostrychia moritziana apresentou-se na forma cistocárpica com maiores freqüências durante a primavera nos pneumatóforos de regiões expostas. Plantas masculinas ocorrem com baixas freqüências nas regiões altas dos troncos de zonas expostas durante a primavera. Plantas tetraspóricas ocorrem com altas freqüências em pneumatóforos expostos na primavera e freqüência média nos pneumatóforos expostos e regiões altas dos troncos de áreas sombreadas no inverno.
·         Bostrychia radicans ocorreu na forma tetraspórica em todas as estações de coleta pelo menos em duas épocas do ano, apresentando maiores freqüências nos pneumatóforos de regiões expostas principalmente durante a primavera e verão. Nas estações de coleta expostas e no período do verão foram encontradas as maiores freqüências para este aspecto reprodutivo. Plantas cistocárpicas foram encontradas com altas freqüências nas zonas altas dos troncos de regiões sombreadas no inverno, nos pneumatóforos em regiões expostas e zonas altas dos troncos durante a primavera e nos pneumatóforos de regiões sombreadas no verão. Plantas masculinas ocorreram com altas freqüências nas zonas altas dos troncos e em regiões sombreadas durante o inverno e verão e com baixas e médias freqüências nos pneumatóforos de regiões expostas.

 
IV – DISCUSSÃO E CONCLUSÃO

            São várias as condições adversas para o estabelecimento de algas bentônicas em regiões de manguezal (Chapmann, 1976). Manguezais da região caraíbica (Almodovar & Pagan, 1971; Burkholder & Almodovar, 1973) e da costa sul australiana (Davey & Woelkerling, 1980 e Beanland & Woelkerling, 1982 e 1983) parecem estar submetidos à um menor stress que os manguezais da costa brasileira, quando comparamos suas diversidades específicas. A presença de espécies características de costões rochosos e de outras regiões que não manguezais são boas indicações que realçam estas diferenças no caso dos manguezais caraíbicos e australianos. Regiões de manguezais da costa nordestina brasileira demonstram padrão semelhante aos dos mangues caraíbicos (Miranda, 1986). O substrato lamoso parece ser o fator mais importante para diminuição do número total de algas nos manguezais do sudeste brasileiro, quando comparados a outras áreas (Oliveira Filho, 1984).
            Davey & Woelkerling (1980) observaram que a diversidade da comunidade ficobentônica de pneumatóforos de regiões de mangue no sul da Austrália é influenciada pela presença de água doce. Quanto maior a influência, menor é a diversidade. A região pesquisada neste trabalho estava em contato direto com as águas dos rios envolvidos e se compararmos sua flora com a de outros manguezais vizinhos, porém pouco influenciados pelo rio, percebemos que este fato também ocorre em nossa área. O manguezal de Itinguçu, ao norte da região pesquisada, apresenta áreas pouco afetadas pela presença do rio e possui cerca de 20 espécies (Pedrini, 1980 e observações pessoais) enquanto nossa área pesquisada apresentou 10 espécies apenas.
            A presença da associação Bostrychia-Catenella-Caloglossa em manguezais caraíbicos (Almodovar & Pagan, 1971) que ocorre apenas em regiões sombreadas, não ocorre em manguezais australianos (Beanland & Woelkeriing, 1983), o mesmo não acontecendo em nossa região pesquisada. Acreditamos que a competição com espécies mais adaptadas mantém esta associação em áreas sombreadas onde melhor se adaptam. No entanto, uma forte competição entre estas provavelmente acontece também.
            A estrutura da comunidade ficológica bentônica dos manguezais parece estar influenciada por fatores locais a cada mangue, tendo em vista as diferenças e comportamentos indicados neste e em vários outros trabalhos (Almodovar & Pagan, 1971; Mitchell et al,1974; Beanland & Woelkerling, 1983;Oliveira Filho, 1969 e 1984; Davey & Woelkerling, 1980).
            A zonação das algas bentônicas em ambientes de manguezal do sudeste brasileiro já foi percebida por Por et al (1984) e Oliveira Filho (1984). Foi observado neste trabalho que, a comunidade de algas dos troncos de Laguncularia racemosa se estabelece zonadamente, independente da localização das plantas no manguezal (se em local exposto ou não a luz solar direta), e que a parte superior é coberta pelas espécies: Bostrychia radicans, Bostrychia moritziana, Chaetomorpha gracilis e Rhizoclonium africanum, enquanto a parte inferior, em contato com o sedimento, é dominada por Catenella caespitosa, Bostrychia calliptera, Caloglossa ogazawaraensis e Caloglossa leprieurii. A presença de Bostrychia radicans e outras espécies do mesmo gênero em áreas sombreadas do supra-litoral de costões rochosos demonstra que estas espécies são resistentes a dessecação, talvez este fato seja o mais importante para a localização destas plantas nas partes mais altas dos troncos. Nas partes inferiores dos troncos sua frequência diminui provavelmente devido à competição com Catenella caespitosa que forma sempre uma densa população nestas áreas.
            A estrutura da comunidade epífita em pneumatóforos é influenciada pela exposição ou não da luz direta do sol, do mesmo modo como já foi relatado em regiões australianas (Davey & Woelkerling, 1980). A iluminação pouco influencia a composição e estrutura da comunidade dos troncos, sendo importante apenas na fenologia das plantas de acordo com a localização da planta-substrato.

Agradecimentos
            Agradeço aos pesquisadores Verena R. Eston e Alexandre G. Pedrini pela leitura crítica do manuscrito e pelas sugestões propostas.

 
V – REFERÊNCIAS

Agnew, A.D.Q. 1961. The ecology of Juncus effusus in North Wales. J. Ecol. 49:83-102.
Almodovar, R.L.R. and Pagan, F.A. 1971. Notes on a mangrove lagoon and mangrove channels at la Paguera, Puerto Rico. Nova Hedwigia. 21:241-253.
Bealand, W.R. and Woelkerling, W.J. 1982. Studies on Australian mangrove algae. II. Composition and geographic distribution of communities in Spencer Gulf, South Australia. Proc.R.Soc.Vict. 94:89-106.
Bealand, W.R. and Woelkerling, W.J. 1983. Avicennia canopy effects on mangrove algal communities in Spencer Gulf, South Australia. Aquatic Botany. 17:309-313.
Bray, J.R. and Curtis, J.T. 1957. An ordination of the upland forest communities of Southern Wisconsin. Ecol.Monogr. 27:325-349.
Burkholder, P.R. and Almodovar, R.L.R. 1974/75. Studies on mangrove algae communities in Puerto Rico. Florida Scientist. 36:66-74.
Chapman, V.L. 1976. Coastal vegetation. Great Britain, Pergamon Press. 291 pags.
Cottan, G.; Goff, F.G. and Whittaker, R.H. 1978. Wisconsin comparative ordination. I: Ordination of Plant Communities. W.Junk Publ. The Hague. Pags: 185-213.
Davey, A. and Woelkerling, W. J. 1980. Studies on Australian mangrove algae. I: Victorian communities: Composition and geographic distribution. Proc.R.Soc.Vict. 91:53-66.
Goodall, D.W. 1953. Objective methods for the classification of vegetation. I:. The use of positive interspecific correlation. Austr.J.Bot. 1:39-63.
Goodall, D.W. 1978. Samples similarity and species correlation. In: Ordenation of Plant Communities. W.Junk Publ.The Hague. Pp99-149.
Miranda, P.T.C. 1985. Composição e distribuição das macroalgas bentônicas no manguezal do Rio Ceará. Recife. Dissertação de Mestrado. UFPe. 96 pags.
Mitchell, G.S.P.;Monteiro, D.F. e Medina, R.S. 1974. Observações ficológicas no manguezal de Piedade. Leandra. 4-5:137-142.
Oliveira Filho, E.C. 1969. Algas marinhas do Sul do Estado do Espírito Santo.I: Ceramiales. Bol.Fac.Cienc.Letr.USP-Botânica. 26:1-277.
Oliveira Filho, E.C. 1984. Brazilian mangal vegetation with special emphasis on the seaweeds. In: Hydrobiology of the mangal. The Hague. Junk Publ. pags.56-65.
Pedrini, A.G. 1980. Algas marinhas bentônicas da Baia de Sepetiba e arredores. Rio de Janeiro. Dissertação de Mestrado. UFRJ. 403 pags.
Por, F.D.; Por-Prado, M.S. and Oliveira Filho, E.C. 1984. The mangal of the estuary and lagoon system of Cananéia. In: Hydrobiology of the mangal. The Hague. W. Junk Publ. pags. 212-228.




terça-feira, 13 de dezembro de 2011

Descobri onde podemos consultar as famosas Tabulae Phycologicae do Kutzing, de um pulo até este link:

Boa Pesquisa!!



domingo, 4 de dezembro de 2011

INFLUÊNCIA DO PORTO DE ANGRA DOS REIS NA ESTRUTURA DAS COMUNIDADES DE MACROALGAS LOCAIS: UTILIZANDO A TEORIA DO CONTINUUM EM AMBIENTES MARINHOS


Entendam que isto não é um curso sobre Análise Direta de Gradientes utilizando-se o continuum, mas uma forma de divulgar esta visão que é pouco usada na ecologia terrestre e nunca usada (que eu saiba!) na ecologia marinha.
              Já a utilizei em dois momentos distintos e encontrei resultados muito bons. Ao apresentar este trabalho na 5ª Reunião Brasileira de Ficologia todos ficaram surpresos com as curvas apresentadas no gráfico final e pela objetividade da informação final também.
            Existem três formas dos ecólogos enxergarem uma comunidade:
1.  As comunidades são unidades discretas da vegetação, possuindo mecanismos de controles homeostáticos. Esta é a escola de Clements-Tansley.
2.      A comunidade é uma coleção de populações que apresentam as mesmas necessidades em relação ao meio. Esta é a escola de Gleason, e
3.  Os ecólogos que consideram a comunidade como um continuum, onde ocorre uma mudança ordenada e gradual da comunidade ao longo de um gradiente ambiental. Esta é a escola de Wisconsin.
     Quanto ao continuum, imagine o exemplo típico de uma vegetação cobrindo uma elevação; como demonstrada abaixo:

   Observamos de imediato uma zonação que acompanha a altitude. No entanto, podemos descrevê-la como unidades discretas se assim desejarmos:

 Observamos 5 comunidades caracterizadas pela presença de determinadas espécies e suas quantidades (dominâncias). No entanto, se analisarmos a distribuição de cada espécie em relação a presença em uma escala de altitude percebemos o seguinte gráfico:




 
Notamos que as espécies melhor se adaptam em determinadas seções e se distribuem de acordo com a altitude. Obviamente, a altitude é um fator na distribuição das espécies que formam este ambiente. No entanto, este modo de conceber a comunidade mostra uma diminuição e um aumento da população de determinada espécie sempre de forma gradual e ordenada.
                        Os dados aqui apresentados foram tirados de minha pesquisa na cidade de Angra dos Reis (RJ) e tem os seguintes objetivos:
·         Amostrar as comunidades ficobentônicas da região de Angra dos Reis (RJ) influenciadas pelo Porto da cidade.
·         Utilizando o método do continuum, produzir um gráfico mostrando esta influência.

AMOSTRAGEM
a.      Pontos de Coleta: 3 Estações de coleta de dados a partir da distância do Porto de Angra dos Reis  (RJ). As estações serão aqui denominadas Porto, Contorno (2 km do Porto) e Figueira (7 km do Porto).
b.      Amostra: Quadrado de 40x40 cm com 100 malhas internas.
c.       Total de quadrados analisados: 15 quadrados por estação.
d.      Valor de cobertura: Presença e dominância nos quadriculados.

 


 RESULTADOS
(A)   Abaixo está indicado o número de quadriculados por espécies em cada estação de coleta:
 



(A)   Agora é determinar as espécies dominantes em cada amostra (em amarelo na figura anterior) e determinar o número de adaptação clímax.
              Notamos que em cada estação de coleta os dominantes são as espécies típicas daqueles ambientes, portanto daremos um índice para cada espécie destas regiões em uma faixa de 1 a 10, sendo que as espécies dominantes nos stands do Porto os menores valores e os do stand da Figueira os maiores valores, pois é exatamente a distância do Porto que caracteriza este continuum.
            A partir da determinação destas espécies características e dominantes em cada ponto de coleta, deu-se um índice para cada espécie da seguinte maneira:




 
(C)   Agora é calcular o Índice continuum de cada amostra. Para isso utilizei:
CA: Cobertura Absoluta: Número de quadriculados em cada amostra.
CR: Cobertura Relativa: Percentual do número de quadriculados em cada amostra em quadrados com vegetação.
NAC: Número de Adaptação Clímax de cada espécie.
IVI:Valor de Importância de cada espécie na amostra = CA+CR
Indice Contínuum: Somatório Total de IVI.
Veja o exemplo abaixo:

AMOSTRAS ESTAÇÃO PORTO


 
AMOSTRAS DA ESTAÇÃO CONTORNO

 
 AMOSTRAS DA ESTAÇÃO FIGUEIRA

  

 Agora é só ordenar as amostras de acordo com o seu INDEX CONTINUUM (IC), conforme exemplo abaixo:
 

 Não estão contempladas todas as espécies, apenas algumas espécies típicas de cada estação amostrada foram apresentadas. Nota-se, porém que estão ordenadas de forma crescente de Índex continuum (segunda coluna).
     O próximo passo é padronizar o espaço que separa as amostras já ordenadas pelo IC. Neste caso padronizaremos a cada 50 unidades de IC, conforme exemplificado abaixo:

 

 
Agora é calcular a média de cada espécie dentro de cada stand de acordo com os valores em cada amostra já ordenada por IC. Veja como ficariam as primeiras espécies:




 
Ao postar os valores encontraremos curvas como a abaixo demonstrada, referente aos valores para Enteromorpha sp:




 
Para dar a idéia de continuidade e suavizar a linha os valores são “amortizados” utilizando-se a fórmula abaixo:



 
Onde:
B= Valor amortizado do stand principal
n1 e n3 = índice continuum dos stands vizinhos ao stand principal
n2 = índice continuum do stand principal
a e c = média do valor de importância dos stands vizinhos
b= média do valor de importância do stand principal.

     Com estes valores o traço da curva fica mais definido e dentro da proposta continuísta.
     Abaixo estão postados os valores finais, já amortizados para as espécies principais das amostras realizadas:




O gráfico final está abaixo onde se observa um hiato entre as amostras entre o Porto e o Contorno. O mesmo não acontece entre o Contorno e a Figueira, onde tiramos a conclusão que a 2 km do Porto ainda encontramos situações próximas das regiões não atingidas pela poluição.  
     Outros, muitos outros aspectos podem ser discutidos a partir deste gráfico que encontramos nas referências ao final deste manual.


 
Todos os procedimentos podem ser trabalhados utilizando-se uma planilha de cálculo já que as fórmulas são muito simples e as decisões mais importantes partem da sensibilidade do pesquisador, ao contrário dos pacotes de ordenação onde todo o processo fica a cargo do software.

REFERÊNCIAS

Curtis, J. T. 1955. A Prairie Continuum in Wisconsin. Ecology 36:558–566.
Curtis, J. T., and R. P. McIntosh. 1951. An Upland Forest Continuum in the Prairie-Forest Border Region of Wisconsin. Ecology 32:476–496.
Peet, Robert K., and Orie L. Loucks. 1977. A Gradient Analysis of Southern Wisconsin Forests. Ecology 58:485–499.
Brown, R. T., and J. T. Curtis. 1952. The Upland Conifer-Hardwood Forests of Northern Wisconsin. Ecological Monographs 22:217–234.
Austin,M.P. 1985. Continuun concept, ordination methods, and niche theory. Ann.Rev.Ecol.Syst. 16:39-61.
Austin, M.P. 1989. A new model for the continuum concept. Vegetation. 83:35-47.
Austin, M.P. 2002. Spatial prediction of species distribution: an interface between ecological theory and statistical modeling. Ecol.Moddelling. 157:101-118.
Austin, M.P. and Gaywood, M.J. 1994. Current problems of environmental gradients and species response curves in relation to continnum theory. Journal Veget. Sci. 5:473-482.
Austin,M.P. 1987. Nodels for the analysis of species response to environmental gradients. Vegetatio. 69:35-45.
Austin, M.P. 1991. Vegetation theory in relation to cost-efficient surveys. In Margules, C.R. & Austin,M.P. Nature conservation: cost effective biological surveys and data analysis.
Austin, M.P.; Nicholls,A.O.; Doherty, M.D. and Meyers, J.A. 1994. Determining species response functions to an environmental gradient by means of a B-function. Jour.Veget.Sci. 5:215-228.
Austin, M.P. 1999. The potential contribution of vegetation ecology to biodiversity research. Ecography. 22:465-484. 
Austin, M.P.  Vegetation and environment: discontinuities and continuities. In van der Maarel(Ed). Vegetation ecology.  Wiley and Blackwell.