Efeitos do fogo sobre variáveis micrometeorológicas em uma floresta de bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) manejada sob o sistema agroflorestal, em Colombo, PR

Abstract

Resumo: O objetivo deste trabalho foi analisar algumas alterações ambientais, após o processo de queima, em um talhão do sistema agroflorestal tradicional de cultivo de bracatinga (Mimosa scabrella Benth.), na Região Metropolitana de Curitiba, Paraná. O estudo constituiu-se de: i) avaliação micrometeorológica de uma área florestada com bracatinga de aproximadamente 3 anos e uma área adjacente após a exploração da bracatinga, com idade de 7 anos; ii) quantificação dos resíduos vegetais na área explorada; iii) avaliação do comportamento do fogo; iv) análise dos macronutrientes antes e depois da queima dos resíduos vegetais; v) identificação das espécies herbáceas, arbustivas e arbóreas regeneradas após o fogo e vi) regeneração da bracatinga após a queima. Os resultados indicaram uma quantidade média de material combustível ao redor de 24,87 t.ha-1, sendo 4,2% de material verde; 39,9% de serapilheira; 12,3% de material lenhoso até 0,7 cm de diâmetro; 29,4% entre 0,71 e 2,5 cm; 14,1% entre 2,6 e 7,6 cm e 0,5% acima de 7,6 cm de diâmetro. Após a queima a quantidade de material combustível residual ficou em 8,5 t.ha1, sendo a maior fração correspondente à serapilheira (3 6,9%). Em média foram queimados 66,20% do material combustível. A intensidade média do fogo foi de 384,0 Kcal.m'.s' e o calor liberado por unidade área atingiu 9367,9 Kcal.m2.s1. O tempo de residência médio do fogo foi de 12 segundos. A temperatura do ar a 1 cm do solo atingiu, durante a queima, um valor máximo de 600°C. Para alturas maiores (60 e 160 cm), os valores máximos foram de 287 e 94°C, respectivamente. As medidas de temperatura do solo mostraram que a 2,5 cm de profundidade houve elevação de 23 para 24°C, indicando que a queima não afetou a atividade biológica pela ação da temperatura. As medidas de amplitude térmica entre as áreas descoberta e com bracatinga mostraram uma diferença aproximada de 2°C, com maiores valores para a área aberta. Os fluxos de energia medidos na área aberta mostraram que, num dia ensolarado, 80,9% da energia recebida foi transformada em fluxo de calor latente (energia gasta para a evaporação), 11,6% foram usados para o fluxo de calor sensível (energia gasta para o aquecimento do ar) e 7,4% foram para o fluxo de calor no solo (aquecimento do solo). A razão de Bowen média para este dia ficou em 0,48. As análises de nutrientes do solo após a queima evidenciaram um acréscimo no pH, P, Mg, Ca, K e um conseqüente decréscimo do Al, situação que tendeu voltar ao normal 3,5 meses após a queima. Das 32 espécies vegetais que se instalaram após a queima dos resíduos, 14 eram herbáceas e 18 arbustivas e/ou arbóreas. As de maior freqüência foram Panicum sabulorum, Cyperus hermaphroditus e Imperata brasiliensis. Dentre as arbóreas e/ou arbustivas, além da Mimosa scabrella, foram observadas Solanum megalochiton, Palicourea sp e Psycotria sp. A análise da regeneração da bracatinga mostrou que a maior emergência das plântulas ocorreu 15 dias após a queima, caindo significativamente aos 30 dias e reduzindo-se a praticamente zero aos 115 dias.

Abstract: The objective of this research was to analyze the environmental effects of a controlled burn in a traditional system of bracatinga (Mimosa scabrella Benth.) management m the Metropolitan Area of Curitiba, Paraná. The study included: i) micrometeorological measurements m the area covered with bracatinga forest approximately 3 year-old and an adjacent area where a 7 year-old bracatinga stand was clearcut; ii) quantification of the residues (fuel load) m the exploited area; iii) estimation of the fire behavior variables during the burns; iv) analysis of the macronutrients before and after the bums; v) identification of the vegeattion regenerated after the fire; and vi) evaluation of the bracatinga regeneration after the fire. Results showed that the total fuel load was approximately 24,87 t.ha-1, being 4,2% of green material; 39,9% of litter; 12,3% of woody material up to 0,7cm of diameter; 29,4% between 0,71 and 2,5cm; 14,1% between 2,6 and 7,6cm and 0,5% above 7,6cm of diameter. After the burns the residual fuel load was about 8,5 t.ha-1. On the average, 66,2% of the total fuel was consumed by the fire. The average fire intensity was 384,0 Kcal.m-1s-1 and the heat released by unit of area reached 9367,9 Kcal.m². The temperature m the burning zone reached a maximum value of 600°C at 1 cm above ground; at 60 and 160 cm high the maximum values were of 287 and 94°C, respectively. Measurements of soil temperatures showed an increase from 23 to 24°C at 2,5cm of depth, indicating that the fire didn't affect the biological activity by the elevation of the temperature. Air temperatures measured after the fire showed a 2°C difference between the forested and the clearcut areas, with larger values for the clearcut area. Energy flows measured in the clearcut area showed that in a sunny day about 80,9% of the received energy were transformed in latent heat of vaporization, 11,6% were used in the sensible heat flux, and 7,4% were used in the soil heat flux. The Bowen ratio for that same day was 0,48. The analysis of soil nutrients after the fire showed an increment in the levels pH, and mineralized P, Mg, Ca, and K, and a consequent decrease in the Ai++, situation that tended to return to the pre-burning levels after 3,5 months. From the 32 species regenerated after the fire, 14 were herbaceous and 18 shrubby and/or arboreal. The species with higher frequencies were Panicum sabulorum, Cyperus hermaphroditus and Imperata brasiliensis. Among the arboreals, besides the Mimosa scabrella, were also observed Solanum megalochiton, Palicourea sp and Psycotria sp. The analysis of the bracatinga regeneration showed that the maximum germination occurred into the 15 days after the fire, decreasing significantly after 30 days, and being reduced to practically zero after 115 days.