OBJETIVOS
Após esta aula, você deverá ser capaz de:
Compreender o conceito de perfil de vegetação e sua importância nos levantamentos fitossociológicos
Estudar diferentes tipos de índices fitossociológicos e conhecer sua importância
1. O QUE É UM PERFIL DE VEGETAÇÃO?
Perfil de vegetação ou perfil vegetacional é um desenho representativo (sketch) de certa área que está sendo investigada, observando-se, como em um perfil fotográfico, os diferentes estratos vegetais dessa área (veja Semana 1). O desenho que está no topo desta página é um perfil vegetacional.
O perfil vegetacional pode ser realizado:
Com um transecto e, a partir da visão lateral, registrar a riqueza das espécies vista em primeiro plano (em apenas um lado ou em ambos os lados);
Com uma parcela e, a partir de cada lado, registrar a riqueza das espécies vista em primeiro plano (portanto, quatro desenhos para uma parcela).
Em todos os casos, sempre é obrigatório mensurar-se, ainda que de forma empírica, a altura de cada um dos indivíduos representados e a largura do perfil (em nível horizontal) que se está produzindo. Se as espécies já estão identificadas, cada nome (popular e/ou científico) deve acompanhar o sketch.
Em termos gráficos, o perfil pode ser feito:
Com desenho a mão livre;
Com figuras geométricas ou equivalentes que representem os estratos.
Os desenhos podem ser coloridos ou monocromáticos (em preto e branco).
Observe a Figura 1. Ela representa o perfil vegetacional de um dos lados de uma parcela de 3 x 3 m instalada na margem de um trecho de manguezal, com maré baixa. O desenho foi feito a mão livre no aplicativo PaintBrush(TM) do Windows.
Figura 1. Perfil de vegetação em uma área de manguezal. Os números romanos do desenho equivalem a: I = mangue preto (Avicennia schaueriana); II = samambaia de restinga (Acrostichum aureum); III = mangue de botão (Conocarpus erectus; IV = mangue da praia (Clusia fluminensis). Cada espécie está representada pelo mesmo tipo de desenho (no caso, há dois indivíduos de samambaia).
Vamos observar outra ilustração (Figura 2). Ela representa um perfil de interior de mata decídua mista com floresta residual de araucária, a partir de um transecto de 15 m de comprimento. Neste caso, os pesquisadores optaram por inserir uma legenda representando os indivíduos dos estratos a partir de elementos geométricos (círculo, elipse etc.). O desenho foi feito a mão livre no aplicativo PaintBrush(TM) do Windows.
Figura 2. Perfil de vegetação em interior de mata. A legenda à direita representa os indivíduos encontrados. Dossel I equivale ao estrato imediatamente abaixo das emergentes, e dossel II representa árvores que fazem limite com o subosque (estrato arbustivo). H = estrato herbáceo (abaixo de 1,0 m); F = fuste (primeira bifurcação do tronco à altura da copa).
Como podemos observar, tanto na Figura 1 quanto na Figura 2, os pesquisadores representaram o perfil observado em primeiro plano a partir da perspectiva de observação, seja em transecto, seja lateralmente em parcela. O eixo horizontal representa a largura do lado da parcela ou o comprimento do transecto, e o eixo vertical representa a altura dos indivíduos vegetais.
Em termos de importância, os perfis vegetacionais fornecem uma ideia sobre a estrutura da área amostrada, a riqueza e a quantidade de indivíduos. Por exemplo:
Na Figura 1, observa-se que há quatro espécies e cinco indivíduos. A altura máxima atingida foi próxima de 6 m (mangue preto).
Na Figura 2, pode-se observar que há um indivíduo emergente, sete indivíduos do dossel (considerando-se a classificação dos autores em dois níveis de dossel) e seis indivíduos do estrato arbustivo (N = 14 indivíduos). Não há detalhes sobre as ervas. Neste caso, não se sabe (exceto pela indicação explícita da araucária, Araucaria angustifolia) se os indivíduos dos estratos arbóreo e arbustivo representam as mesmas espécies ou espécies diferentes.
A escolha por representar desenhos a mão livre, utilizando elementos geométricos ou outras formas, é arbitrária e depende unicamente do pesquisador.
2. QUAIS SÃO OS ÍNDICES FITOSSOCIOLÓGICOS MAIS UTILIZADOS?
Antes de iniciarmos o aprofundamento teórico (que levará à aplicação prática dos conceitos) dos índices fitossociológicos mais utilizados em trabalhos de levantamento florístico, precisamos entender a diferença entre:
Parâmetro:
Definições: a) padrão, regra, princípio etc. por intermédio do qual se estabelece uma relação ou comparação entre termos; b) elemento variável (característica ou dado) que entra na elaboração de um conjunto.
Índice:
Definições: a) indicador, sintoma ou sinal; b) fator de referência que serve de comparador para explicar determinada situação ou condição.
Vamos exemplificar:
"Nesta equação, ax + by + cz + d = 0: a, b, c e d são parâmetros". “O índice de empregos no Brasil cresceu, indicando uma melhoria na economia interna do país”.
O que se observa, entretanto, é que muitas fontes de texto acabam utilizando os dois conceitos de forma intercambiável: então, é comum lermos em alguns materiais-texto "parâmetros como densidade e frequência" e "índices como densidade e frequência", embora, do ponto de vista mais preciso, a primeira afirmação seja mais aceitável.
Antes de iniciarmos o estudo de índices, vamos falar de algo muito imporante: diagrama de frequência.
2.1 Diagramas de frequência
Os Diagramas de frequência são gráficos (histogramas simples) que fornecem informações
preliminares sobre a heterogeneidade florística da área estudada. Para tal, os dados de
frequência absoluta são divididos em cinco classes (Quadro 1):
Quadro 1. Classes de Frequência Absoluta.
Povoamentos com forte representatividade nas classes de frequência mais altas - IV ou
V, com frequência absoluta acima de 60% - indicam um alto grau de homogeneidade florística. De modo análogo, povoamentos mais representados pelas classes I e II - até 40% de frequência absoluta - podem ser considerados bastante heterogêneos.
Devemos ter em conta, porém, o fato de que os valores de freqüência são influenciados pelo tamanho das subparcelas, de modo que se deve comparar apenas os diagramas que seguem as mesmas condições de amostragem.
Para exemplificar esta situação, vamos acompanhar este estudo de caso fictício e bastante ilustrativo (acesse aqui a fonte):
Estudo de caso: quantas cores os alunos vêem? A versão digitalizada de um quadro de um famoso pintor foi projetada em uma tela
para uma classe de 12 alunos do terceiro ano primário e pediu-se a cada um que
escrevesse em uma folha de papel quantas cores diferentes eles podiam identificar no
quadro. O tempo dado para o exercício foi 15 minutos e, após o seu término e a
entrega das folhas ao professor, este contou, para cada aluno, a quantidade de cores
identificada. Os resultados estão dados no Quadro 2, onde cada aluno foi identificado por
um número de identificação (ID) indo de 1 a 12.
Quadro 2. Tabulação dos resultados observados.
Para analisar os dados, pode-se tabular o número de vezes que cada quantidade de
palavras ocorreu, que é a frequência de cada quantidade (Quadro 3):
Quadro 3. Frequência das cores observadas.
Vê-se que o número de cores percebido pelos alunos está mais concentrado na faixa
entre oito a dez cores, mas existem alunos que identificaram seis e 13 cores.
O exemplo acima corresponde ao que se chama de uma distribuição de frequências.
Pode-se apresentar os mesmos dados através de um diagrama de frequências, onde os
valores das frequências são representados por barras cujas alturas são iguais às
frequências. Um gráfico desse tipo dá uma idéia da “forma” da distribuição (Figura 3).
Figura 3. Diagrama de frequências das cores observadas.
Voltando à nossa conversa: por meio do número de espécies por classe de frequência é possível determinar o grau de
homogeneidade (H) da floresta, segundo a fórmula de Labouriau:
onde:
H = grau de homogeneidade
Sx = número de espécies com FA (frequência absoluta) de 80-100
Sy = número de espécies com FA (frequência absoluta) de 0-20
SN = número total de espécies
n = número de classes de frequência
Quanto mais próximo de 1, maior a homogeneidade da floresta.
2.2 Diversidade e Equabilidade
Atribui-se ao termo diversidade vários significados. Em geral, ele é relacionado com a
variabilidade ou a complexidade biológica de um ecossistema. Assim, podemos considerar que diversidade:
No conceito amplo, qualitativo, sem dimensões, é sinônima de variabilidade;
Como -diversidade, serve para definir o número de espécies por unidade de área;
Como -diversidade, serve para definir o número de comunidades ou outros tipos de unidades fitocenóticas por unidade de área;
No sentido da teoria da informação, dentro do qual, além do número de espécies por
unidade de área, ainda é considerada a sua equabilidade (em inglês, eveness).
A diversidade compõem-se de dois elementos
principais: a) o número ou a variabilidade de espécies, e b) a abundância relativa dos indivíduos. A
diversidade é representada por meio de índices de diversidade. Dentro do grande número de
métodos diferentes, vários autores diferenciam três tipos básicos de índices:
índices que se
baseiam na variabilidade de espécies;
índices que se baseiam na abundância relativa dos
indivíduos;
índices que combinam ambos os fatores.
Dentro do último grupo (índices que combinam ambos os fatores), citam-se as fórmulas de Shannon e de Simpson. Eles
estão entre os índices mais frequentemente citados na bibliografia especializada.
2.2.1 Índice de Shannon
Este índice também é chamado de Shannon-Wiener, índice de Eveness, Eveness de Shannon ou, ainda, índice de Equabilidade:
onde:
pi = ni/N (ou seja, densidade relativa da i-ésima espécie por área)
ln = logaritmo neperiano
[relembrando: ni = número de indivíduos da espécie i; N = número total de indivíduos]
Em povoamentos de apenas uma espécie, H’= 0, i.e., há ausência total de estrutura do sistema,
no sentido teórico de informação.
H’ atinge seu máximo quando todas as espécies encontram-se regularmente distribuídas, i.e., ocorre um máximo de homogeneidade estrutural.
Assim sendo, H’max. = ln S (onde S = número total de espécies).
O grau de homogeneidade de distribuição ou a taxa percentual da distribuição máxima é
denominado de Equabilidade (Eveness):
Quando E = 100, a distribuição das espécies atingiu seu nível máximo. Quanto maior a
dominância de uma ou poucas espécies, mais baixo será o valor de E.
O índice de Shannon apresenta discriminação média, dependência média da intensidade
amostral e média facilidade de cálculo. Este índice pode ser inserido em planilha Excel para facilitar os cálculos:
2.2.2 Índice de Simpson
O índice de Simpson comumente é representado por 1-D ou 1/D, para gerar um número
crescente com o aumento da diversidade. Este índice é fortemente influenciado pela
abundância das principais espécies, sendo pouco influenciado pelo número de espécies.
Como características do índice de Simpson citam-se: discriminação média, dependência
média da intensidade amostral, dependência da dominância e média facilidade de cálculo:
onde:
ni = número de indivíduos da espécie i
N = número total de indivíduos
Estudos de caso e aprofundamento
Leia estudos de caso e exercite estes índices a partir da página 5 do material a seguir: Clique aqui
-diversidade, serve para definir o número de espécies por unidade de área;
-diversidade, serve para definir o número de comunidades ou outros tipos de unidades fitocenóticas por unidade de área;
