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Título: Fatores ambientais condicionantes da diversidade florística em campos rupestres quartzíticos e ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
Autor(es): Messias, Maria Cristina Teixeira Braga
Orientador(es): Leite, Mariangela Garcia Praça
Palavras-chave: Geoquímica ambiental
Geologia ambiental
Geobotânica
Fitogeografia
Quadrilátero Ferrífero (MG)
Data do documento: 2011
Editora / Evento / Instituição: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Referência: MESSIAS, M. C. T. Fatores ambientais condicionantes da diversidade florística em campos rupestres quartzíticos e ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. 2011. 156p. Tese (Doutorado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2011.
Resumo: Duas áreas com campos rupestres quartzíticos e ferruginosos no Quadrilátero Ferrífero de Minas Gerais foram estudadas com o objetivo de verificar se a geologia e geomorfologia influenciam a flora dessas comunidades. Os campos rupestres foram estratificados pelas geoformas em três habitats: 1. Áreas inclinadas nos topos das elevações, com campos limpos; 2.Patamares, com campos limpos e 3.Porções mais baixas ou côncavas dos perfis, com campos sujos. Amostraram-se 60 parcelas (10x10m), 10 em cada habitat, alocadas aleatoriamente. Foram realizadas análises químicas, mineralógicas e granulométricas dos solos, além da determinação do teor de umidade e da proporção de rochas aflorantes. Realizaram-se estudos florísticos, fitossociológicos e análise dos espectros biológicos da vegetação, usando as formas de vida de Raunkiaer. Estimou-se o valor de cobertura e calculou-se a frequência, dominância e valor de importância (VI) das espécies. Para cada habitat, calculou-se a diversidade pelo índice de Shannon-Wiener (H’) e equabilidade de Pielou (J’). A similaridade entre os habitats foi avaliada pelo índice de Jaccard e análise de agrupamentos das parcelas. Relações entre solo e vegetação foram averiguadas por análises de correspondência canônica (CCA) entre os dados de cobertura das espécies e variáveis dos solos. Apesar dos solos analisados serem, em geral, arenosos, ácidos, com baixa fertilidade e com alto teor de metais, houve diferenças significativas entre as propriedades físicas e químicas. Os solos sobre quartzito possuem maior proporção de terra fina (grânulos < 2mm) do que aqueles sobre itabirito. No entanto o teor de macro e micronutrientes foi maior nos solos derivados de itabirito, com exceção do teor de S, que foi maior nos quartzitos. Foram inventariadas 160 espécies nos campos ferruginosos e 165 espécies nos campos rupestres quartzíticos, totalizando 263 espécies, pertencentes a 64 famílias. Nos campos rupestres declivosos com afloramentos rochosos de itabirito e nos patamares com cangas Vellozia compacta foi a espécie de maior VI. Nos campos rupestres inclinados com afloramentos de quartzito Lagenocarpus rigidus foi a espécie com maior importância, seguida por algumas fanerófitas, incluindo V. compacta. Echinolaena inflexa foi a espécie de maior VI nos patamares sobre quartzito, seguida por algumas fanerófitas e várias hemicriptófitas. Os campos sujos sobre itabirito foram dominados por E. erythropappus e V. compacta enquanto que os campos sujos sobre quartzito, por Echinolaena inflexa, Eremanthus erythropappus e outras fanerófitas. Os campos sujos foram mais diversos que os campos limpos. Os campos rupestres sobre itabirito apresentaram menor diversidade (H’=2,92) e equabilidade (J’=0,58) do que os que se encontram sobre quartzitos (H’=3,36; J’=0,66). A análise de agrupamentos indicou dois grupos principais constituídos pelas diferentes litologias. Sequencialmente, os campos sobre quartzito foram subdivididos nos diferentes habitats pré-estabelecidos. Os campos limpos ferruginosos (declivosos e em patamares) mostraram-se similares, mas segregando dos campos sujos. Fanerófitas e hemicriptófitas são as formas de vida predominantes. Os habitats estudados apresentaram espectros florísticos similares, no entanto, eles mostraram espectros de frequência e de vegetação significativamente diferentes. A CCA indicou uma clara separação entre os campos rupestres sobre itabirito e quartzito devido principalmente aos teores disponíveis de Ca, Cu, Mg, Mn e S e as características granulométricas – medida de tendência central e grau de seleção, percentagem de silte, terra fina e proporção de afloramentos rochosos. Foi verificada uma alta correlação entre as características dos solos e a cobertura das espécies vegetais. Os resultados evidenciaram a geologia e geomorfologia como determinantes da distribuição de algumas das populações, afetando a composição florística dos campos rupestres. __________________________________________________________________________________________
ABSTRACT: Quartzite and itabirite rocky outcrops, in the Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais State, were studied aiming to investigate if geology and geomorphology influence the flora in these communities. The rocky outcrops in each lithology were stratified in three habitats by geomorphology as: 1. Grasslands in sloped areas; 2. Grasslands on the plateaus and 3. Woody savannas in the lower or concave parts of the slopes. In each habitat, 10 plots (10x10m) were randomly defined, totaling 60 plots. Soil was sampled to perform chemical, mineralogical and granulometric analyses, and also the soil water content and the percentage of bare rocks in each plot was determined. Floristic and phytosociological studies and also biological spectra analyses were performed, using the Raunkiaer life-forms. The species and their respective coverage were recorded. Frequency, dominance and importance value (IV) parameters were calculated for each species. Shannon (H’) and Pielou (J’) indexes were calculated for each habitat. Jaccard similarity index and clustering analysis were used to assess the similarity of the different habitats. A canonical correspondence analysis (CCA) of soil variables and species coverage was performed to investigate the soil-vegetation relationship. The analyzed soils were sandy, acidic and presented low fertility and high levels of metallic cations. Nevertheless, they exhibited differences in chemical and physical properties. Quartzitic soils presented a higher proportion of fine soil (< 2 mm). On the other hand, the itabiritic soil samples presented higher levels of macro and micronutrients, except S, which was higher in quartzitic soils. There were found 165 species in the quartzitic and 160 in the ferruginous grasslands, totalling 263 species, grouped in 64 families. Vellozia compacta was the species with the highest IV in both ferruginous grasslands. Lagenocarpus rigidus was the species with the highest IV in quartzitic sloped areas, followed by some phanerophytes, including V. compacta. Echinolaena inflexa was the species with the highest IV in quartzitic plateaus followed by some phanerophytes and many hemicryptophytic species. The woody savannas in ferruginous areas were dominated by Eremanthus erythropappus and V. compacta, while in quartzitic areas by Echinolaena inflexa, Eremanthus erythropappus and many phanerophytic species. Woody savannas are more diverse than grasslands. Ferruginous campos rupestres exhibited lower diversity (H’=2.92) and equitability (J’=0.58) than quartzitic ones (H’=3.36; J’=0.66). The cluster analysis showed two main groups in accordance with the analyzed lithologies. Subsequently, further clustering of the quartzite plots separated the three previously stratified habitats. Both ferruginous grasslands (sloped areas and plateaus) were similar, but segregated from the woody savannas. The most represented life-forms were the phanerophytes and hemicryptophytes. All the floristic spectra were similar, but there were significant differences in the frequency and vegetational spectra. The CCA showed a clear segregation of lithological sites due mainly to the exchangeable content of Ca, Cu, Mg, Mn and S; central tendency and sorting of soil particle size; and the percentage of silt, fine soil and bare rocks. A strong correlation between plant species coverage and soil properties was also found. The results give evidence that geology and geomorphology influence the floristic composition of campos rupestres.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2109
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