Efeito da espécie exótica invasora Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) na regeneração de floresta subtropical secundária

Abstract

Plantas exóticas invasoras representam uma das maiores ameaças à biodiversidade e ao funcionamento de ecossistemas ao redor do mundo. Essas espécies são responsáveis por promoverem alterações na riqueza, na abundância e na composição de espécies vegetais nativas, assim como nas características ambientais e no funcionamento dos ecossistemas invadidos. Diversas espécies arbóreas encontram-se entre as mais difundidas e impactantes plantas invasoras. Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) é uma espécie arbórea, nativa do leste asiático, que foi introduzida no sul da América do Sul, sendo atualmente reconhecida como invasora em diferentes formações florestais, como a Floresta Estacional Decidual (FED). A invasão pela espécie tem sido reconhecida com um importante fator de degradação da FED. A FED estende-se ao longo do curso médio e superior do rio Uruguai, e apresenta atualmente 16% da sua cobertura original com 90% de seus remanescentes menores do que 50 ha. A capacidade de H. dulcis dispersar-se além das áreas onde foi plantada, de formar populações densas e monodominantes nas formações florestais invadidas e de liberar substâncias alelopáticas sugerem o potencial impacto da espécie sobre a regeneração de espécies nativas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivos: (i) avaliar os efeitos da espécie exótica invasora H. dulcis sobre a regeneração natural da FED; e (ii) avaliar seu potencial alelopático sobre a germinação de sementes e desenvolvimento de plântulas da espécie nativa Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). Para avaliar os efeitos de H. dulcis sobre os padrões de regeneração da FED em termos de riqueza, abundância e composição de espécies regenerantes, foram comparadas áreas invadidas e não invadidas por H. dulcis. Investigou-se também se nas áreas invadidas por H. dulcis há relação entre abundância e riqueza de espécies nativas regenerantes com idade e densidade dos indivíduos de H. dulcis, assim como com características de abertura do dossel, espessura da serapilheira, declividade e umidade do solo. Diferenças observadas na abertura do dossel e espessura da serapilheira entre as áreas com agrupamento de H. dulcis e áreas controle, sugerem a capacidade da espécie exótica de alterar as condições ambientais em escala local. As áreas com agrupamento de H. dulcis apresentaram uma maior abertura do dossel no inverno, porém menor no verão se comparadas às áreas controle. A espessura da serapilheria foi menor nas áreas com agrupamento de H. dulcis no verão, porém igual no inverno comparadas às áreas controle. A riqueza de espécies nativas não apresentou diferença entre as áreas com e sem agrupamento de H. ducis. Diferenças na abundância e composição de espécies de regenerantes, contudo, evidenciam o impacto da espécie exótica nos padrões de regeneração em fragmentos de FED. Considerando as áreas com agrupamento de H. dulcis, observou-se que as variáveis abertura do dossel e espessura da serapilheira no verão apresentaram relação positiva com a riqueza de espécies nativas regenerantes, ao passo que a umidade do solo no inverno apresentou relação negativa. Para abundância de espécies nativas regenerantes, a relação mostrou-se positiva para declividade, densidade e idade média de H. dulcis, serapilheira e umidade do solo no verão, e negativa para serapilheira e umidade do solo no inverno. Para a avaliação dos efeitos alelopáticos, teve-se uma abordagem experimental em casa de vegetação, utilizando-se extratos aquosos preparados à base de folhas e pseudofrutos de H. dulcis, nas concentrações de 2,5%, 5% e 10%, comparados a solução controle (água destilada), sobre a germinação de sementes e desenvolvimento de plântulas de S. terebinthifolius, espécie nativa da FED. O extrato preparado não afetou a germinação ou sobrevivência de S. terebinthifolius, contudo reduziu o crescimento das plântulas da espécie, que apresentaram menor diâmetro do caule, menor peso seco da parte aérea, bem como redução no comprimento e peso seco da parte subterrânea. Os resultados obtidos mostram impactos ocasionados por árvores exóticas invasoras em comunidades vegetais florestais, em especial no processo de regeneração e na dinâmica de sucessão nessas florestas. O manejo de H. dulcis em áreas legalmente protegidas e seu entorno mostra-se, portanto, necessário e de extrema importância à conservação destas áreas. Por sua vez, a implementação de políticas públicas que promovam a substituição da espécie exótica H. dulcis por espécies nativas, assim como sua eliminação em áreas públicas e privadas representam uma importante medida destinada à conservação da FED.

Abstract : Invasive alien plants represent one of the greatest threats to biodiversity and ecosystem functioning around the world. They are responsible for changes in richness, abundance and composition of native plant species, as well as on abiotic factors and the functioning of invaded ecosystems. Several tree species are highly widespread and strikingly invasive. Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae), a tree native to East Asia, was introduced to southern South America and is currently acknowledged as an invasive non-native species in different forest ecosystems, mainly in the Seasonal Deciduous Forest (SDF). The presence of this species is currently considered an important degradation factor of the SDF, which occurs along the middle and upper parts of the Uruguay River basin. Only 16% of its original coverage remains, 90% of which are fragments smaller than 50 h. The ability of H. dulcis to spread beyond the areas where it was planted, forming dense and monodominant populations, and to release allelopathic substances in the soil suggests potential impacts of the species on the regeneration of native species. The objectives of this study were: (i) to assess the effects of the invasive non-native species H. dulcis on natural regeneration in the SDF; and (ii) to assess the allelopathic potential on seed germination and seedling growth and survival of the native species Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae). Invaded and non-invaded (control) areas were compared to assess the effects of H. dulcis on richness, abundance and composition of regenerating species in the SDF. The existence of a relationship between abundance and richness of native regenerating species with age and density of H. dulcis and with canopy openness, litter thickness, slope and soil moisture was also investigated in areas invaded by H. dulcis. Differences observed in canopy openness and litter thickness between areas invaded by H. dulcis imply the ability of this non-native species to alter local abiotic conditions. The canopy of areas invaded by H. dulcis were more open in the winter, but less open in the summer when compared to control areas. Litter was less thick in areas invaded by H. dulcis in summer, but equal in winter compared to control areas. Differences in abundance and composition of regenerating species show the impact of H. dulcis on regeneration patterns in remnants of SDF. The variables canopy openness and litter thickness were positively related to the richness of native regenerating species in the summer in areas invaded by H. dulcis, while soil moisture was negatively related in the winter. The relationship of native regenerating species abundance was positive for slope, density and age of H. dulcis, and litter and soil moisture in the summer, and negative for litter thickness and soil moisture in the winter. An experiment to assess allelopathic effects by H. dulcis was carried out in a greenhouse. Aqueous extracts from leaves and pseudofruits of H. dulcis were prepared in concentrations of 2.5%, 5% and 10%, compared with a control solution (distilled water) on S. terebinthifolius seed germination and seedling development, a species native to the SDF. The aqueous extract prepared from H. dulcis leaves and pseudofruits did not affect the germination and survival of S. terebinthifolius, but reduced seedling growth especially stem diameter, shoot dry weight, and root length and dry weight. The results obtained in this study highlight the impacts generated by an invasive non-native tree in subtropical forests, especially on the regeneration and successional dynamics of these forests. The management of H. dulcis in protected areas and their surroundings is therefore necessary and highly relevant for the conservation of these areas. In addition, the implementation of a public policy to promote the replacement of H. dulcis by native species and to eliminate it from public and private areas is an important measure to improve the perspectives of conservation of SDF remnants.