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Uso de parcelas permanentes para monitoramento no Cerrado
Permanent plots for monitoring the Cerrado biome
Uso de parcelas permanentes para monitoreo en el cerrado
Revista Cerrados (Unimontes), vol. 21, núm. 02, pp. 325-347, 2023
Universidade Estadual de Montes Claros



Recepción: 11 Septiembre 2023

Aprobación: 19 Diciembre 2023

Publicación: 20 Diciembre 2023

DOI: https://doi.org/10.46551/rc24482692202330

Resumo: Uma forma de monitorar as mudanças nas comunidades vegetais do bioma Cerrado ao longo do tempo é através da instalação de parcelas permanentes. Estudos dessa temática são importantes para conhecer a dinâmica do bioma e propor planos de manejo adequados para sua conservação. Neste sentido, esse estudo tem como objetivo apresentar uma revisão sistemática de artigos científicos que realizaram o monitoramento do bioma Cerrado utilizando parcelas permanentes. Para realizar a revisão sistemática de literatura, foram feitas buscas nas bases de dados Scopus e Web of Science, entre 1997 e 2022. Foram encontrados 77 artigos com a temática proposta, onde 61% dos artigos estudou as mudanças temporais da vegetação arbórea, a fitofisionomia de Cerrado sensu stricto é a que possui o maior número de estudos dessa temática, 35% das parcelas permanentes tem dimensões e 20x50 e o estado do Mato Grosso é o que mais possui estudos com parcelas permanentes, enquanto que o Mato Grosso do Sul é o estado que possui menos estudos com a temática. Foi encontrado uma carência de pesquisa em diferentes fitofisionomias do Cerrado, assim como a concentração dos estudos em poucos estados brasileiros.

Palavras-chave: Revisão Sistemática de Literatura, Fitofisionomias, Tamanho de parcela.

Abstract: One way of monitoring changes in the Cerrado biome's plant communities over time is by installing permanent plots. Studies on this subject are important for understanding the dynamics of the biome and proposing appropriate management plans for its conservation. Therefore, this study aims to present a systematic review of scientific articles that have monitored the Cerrado biome using permanent plots. To carry out the systematic literature review, searches were made in the Scopus and Web of Science databases between 1997 and 2022. A total of 77 articles were found on the subject, 61% studied temporal changes in tree vegetation, the Cerrado sensu stricto phytophysiognomy has the largest number of studies on this subject, 35% of permanent plots are 20x50 size and the state of Mato Grosso has the most studies using permanent plots, while Mato Grosso do Sul is the state that has fewer studies. There was a lack of research into different Cerrado phytophysiognomies, as well as a concentration of studies in just a few Brazilian states.

Keywords: Systematic Literature Review, Phytophysiognomies, Plot size.

Resumen: Una forma de seguir la evolución de las comunidades vegetales del bioma del Cerrado a lo largo del tiempo es mediante la instalación de parcelas permanentes. Los estudios sobre este tema son importantes para comprender la dinámica del bioma y proponer planes de gestión adecuados para su conservación. Teniendo esto en cuenta, este estudio pretende presentar una revisión sistemática de artículos científicos que han monitoreado el bioma del Cerrado utilizando parcelas permanentes. Para llevar a cabo la revisión sistemática de la literatura, se realizaron búsquedas en las bases de datos Scopus y Web of Science entre 1997 y 2022. Se encontraron 77 artículos sobre el tema, de los cuales el 61% estudiaba los cambios temporales de la vegetación arbórea, la fitofisonomía del Cerrado sensu stricto tiene el mayor número de estudios sobre el tema, el 35% de las parcelas permanentes son de 20x50 y el estado de Mato Grosso tiene el mayor número de estudios utilizando parcelas permanentes, mientras Mato Grosso do Sul es el estado que tiene menos estúdios sobre el tema. Hubo una falta de investigación sobre las diferentes fitofisonomías del Cerrado, así como una concentración de estudios en sólo unos pocos estados brasileños.

Palabras clave: Revisión sistemática de la literature, Fitofisonomías, Tamaño de la porción.

Introdução

Nas últimas décadas, as atividades antrópicas em áreas naturais do Cerrado aumentaram progressivamente, causando fragmentação e destruição de extensivas áreas (GOMES; MIRANDA; MARIA, 2018). A taxa de conversão da vegetação do Cerrado é de duas vezes a taxa de conversão observada na Amazônia nos últimos cinco anos, sendo que a conversão da área nativa ocorre principalmente em áreas de vegetação densa e terrenos planos, onde as condições de clima e solo são mais favoráveis e a mecanização é facilitada (ALENCAR et al., 2020). O bioma, além de ameaçado, tem o seu potencial de produção pouco explorado. Essa perda demonstra uma grande necessidade de aperfeiçoamento de técnicas para a obtenção de informações atualizadas e seguras para garantir a conservação e exploração sustentável de seus recursos (OLIVEIRA et al., 2021).

As mudanças nas comunidades vegetais, para serem compreendidas, dependem de avaliação de sua composição e diversidade ao longo do tempo (ALMEIDA et al., 2014). Ainda existem lacunas no conhecimento científico quanto a estes tópicos, limitando o desenvolvimento e a implementação de estratégias eficazes para gerenciar os fragmentos ainda existentes (FERNANDES et al., 2022). Segundo Libano e Felfili (2006), estudos de monitoramento temporais da biodiversidade possibilitam a avaliação de efetividade do tamanho das áreas de conservação, da capacidade de manutenção da comunidade ao longo do tempo, a indicação de espécies para cultivo ex situ para programas de recuperação e manejo, assim, sendo importantes para nortear tomada de decisões quanto à conservação e manejo em áreas naturais.

Uma proposta metodológica é a instalação de parcelas permanentes como forma de monitoramento da vegetação (FELFILI; CARVALHO; HAIDAR, 2005). Parcelas permanentes instaladas no bioma Cerrado em que foi realizado o seu monitoramento tem demonstrado que sua vegetação não é estática e que evolui com o passar do tempo, principalmente quando protegida de distúrbios como fogo e antrópicos (FRANCISCO, 2020; ABREU et al., 2017; PINHEIRO; DURIGAN, 2009; FELFILI et al., 2000). É evidente a importância de trabalhos de evolução temporal da vegetação, principalmente no Cerrado, com intuito de conhecer a sua dinâmica e propor planos de manejo adequados para sua conservação (FRANCISCO, 2020).

Portanto, trabalhos que trazem diferentes visões sobre o assunto, bem como, algumas características próprias, geram a necessidade de uma sistematização do conhecimento com o intuito de evidenciar, promover e aprofundar a discussão (FILLIPI; GUARNIERI, 2020) isso é possível através da realização de uma revisão sistemática de literatura. Existem vários autores que definiram protocolos que podem ser utilizados para orientar a elaboração e condução da revisão sistemática e um deles é Cronin, Ryan e Coughlan (2008). Após a publicação do protocolo, alguns estudos recentes relacionados ao agronegócio apresentaram revisões sistemáticas utilizando o mesmo (FILIPPI, GUARNIERI; CUNHA, 2019); FILIPPI; GUARDINERI, 2020; ALVES et al., 2023)).

Partindo da necessidade de agregação de conhecimento, este estudo tem como objetivo apresentar uma revisão sistemática com estudos que realizaram o monitoramento do bioma Cerrado utilizando parcelas permanentes, de modo a contribuir com o conhecimento científico, identificando as principais características dos estudos e as lacunas de pesquisa que ainda existem dentro do bioma.

Metodologia

Foi utilizado, nessa revisão sistemática, o protocolo de Cronin, Ryan e Coughlan (2008), que seguiu as etapas descritas no quadro 1.

Quadro 1 -
Etapas da descrição do passo a passo para realização da revisão sistemática de literatura

Fonte: Autores (2023).

Resultados e discussão

Ao realizar a análise de todos os artigos científicos encontrados, foram selecionados 77 estudos que se enquadraram nos critérios de inclusão desta revisão sistemática de literatura, conforme mostra a figura 1.


Figura 1 -
Organograma com o resultado da revisão sistemática de literatura
Fonte: Autores (2023).

O primeiro artigo encontrado com monitoramento de parcelas permanentes foi o de Felfili (1997), publicado na revista Forest Ecology and Management, com o monitoramento de parcelas permanentes instaladas na Fazenda Água Limpa, no Distrito Federal. As 151 parcelas permanentes desse estudo foram instaladas em 1985 e o estudo apresentou a regeneração natural que ocorreu no fragmento durante 6 anos de monitoramento em uma mata de galeria. O estudo mostrou que a estrutura de sementes e plântulas foram caracterizadas por muitas espécies ocorrendo em baixas densidades, de forma semelhante ao que ocorre na população adulta. Além disso, o ano com maior densidade de indivíduos regenerantes se deu no ano mais seco, dentre os anos de monitoramento, em 1986. De maneira geral, a regeneração natural da área é bastante vulnerável a fatores externos, o que colocava em risco a dinâmica da vegetação e futuro desse fragmento, essa vulnerabilidade ocorre principalmente por ser cercada pela fitofisionomia de campo limpo, uma vegetação bem mais seca.

Ao avaliar o ano das publicações, nota-se o aumento ao longo dos anos, principalmente nos últimos 12 anos, o que evidencia uma tendência de crescimento do estudo da temática, seja por novos estudos, seja por continuação do monitoramento de parcelas permanentes que foram instaladas anteriormente. A média de publicações anuais aumentou de 1 (entre 1997 e 2006) para 4 (entre 2006 e 2022). O ano de 2011 e 2017 foram os anos que apresentaram os maiores números de publicações, com 8 publicações.


Figura 2 -
Evolução do número de artigos científicos publicados ao longo dos anos, relacionado a temática estudada
Fonte: Autores (2023).

Como critério de inclusão, os estudo selecionados foram realizados no bioma Cerrado, sendo assim, todos apresentaram análises em alguma fitofisionomia (Figura 3). As fitofisionomias foram definidas com base na proposição de Ribeiro e Walter (2008), onde a vegetação do bioma pode ser dividida em formações florestais, savânicas e campestres que agrupam 11 tipos de fitofisionomias: matas ciliares, matas de galeria, matas secas, cerradão, cerrado sentido restrito (sensu stricto), palmeiral, parque de cerrado, veredas, campo sujo, campo rupestre e campo limpo. É o que mostra a Figura 3.


Figura 3 -
Análise das fitofisionomias estudadas nos artigos avaliados
Fonte: Autores (2023).

As fitofisionomias do Cerrado possuem nomes distintos, de acordo, principalmente com as características morfológicas e visuais (SANTOS; MIRANDA; SILVA-NETO, 2020). É evidente como os estudos com parcelas permanentes se concentram em áreas de Cerrado sensu stricto (Figura 3). Porém, por mais que essa fitofisionomia seja uma das principais do bioma Cerrado, as demais fitofisionomias como veredas, campo rupestre, campo sujo e matas de galeria são muito importantes para contribuir com a diversidade e função ecológica do bioma.

Ao longo dos anos ocorreu uma redução da vegetação de Cerrado, sendo que de 1997 para 2022 o bioma reduziu em 17,86%. Em 2022, a formação savânica representava 68,93% da área natural do Cerrado e a formação florestal representa 30,98% (MAPBIOMAS, 2023). Entre os anos 2000 e 2009, os estudos se concentraram na fisionomia de Cerrado sensu stricto e a partir desse ano os estudos passaram a se concentrar em outras fisionomias.

Em relação ao objetivo dos estudos, dos 77 analisados, a temática de caracterização da vegetação com estudos das mudanças temporais da estrutura da população vegetal foi abordada em 47, como mostra a figura 4.


Figura 4 -
Gráfico de árvore com as temáticas encontradas nos artigos da revisão sistemática de literatura
Fonte: Autores (2023).

Esses estudos são essenciais devido a possibilidade de avaliação das mudanças que ocorrem na estrutura das comunidades vegetais ao longo do tempo (SILVA et al., 2020). Higuchi et al. (2008) afirma também que através do monitoramento em unidades amostrais permanentes, é possível detectar as possíveis mudanças nos processos transformadores dos fragmentos florestais. Para Ferreira et al. (2017) estudos dessa natureza são essenciais para a conservação da diversidade, pois fornecem o conhecimento atual dos fragmentos e subsídios para planos de recuperação.

Em segundo lugar, artigos que estudaram a influência do fogo na vegetação somaram-se oito. A presença do fogo no Cerrado é uma característica peculiar e funciona como um importante força estruturante para suas espécies, modulando a estrutura da vegetação e definindo a fitofisionomia (CHAGAS; PELICICE, 2018). Os autores encontraram, em seu estudo que, em uma pequena escala em duas fitofisionomias de Cerrado (Cerrado sensu stricto e campo sujo) que o fogo afeta significativamente a diversidade das plantas, mas que a recomposição da comunidade foi rápida. Porém, para Líbano e Felfili (2006) o fogo pode levar à extinção local de algumas espécies sensíveis, levando a uma progressiva simplificação da composição florística e da estrutura da comunidade ao longo do tempo. Portanto, o uso indiscriminado do fogo pode ter efeitos negativos sobre a biodiversidade do Cerrado, se ocorrer em fitofisionomias inapropriadas ou em épocas inapropriadas.

Os artigos que estudaram a influência do solo e das variáveis ambientais em sua vegetação somaram-se 4 artigos cada. Estudos com essa temática são interessantes e importantes para entender a relação das características do solo nas diferentes características e estruturas que uma mesma fitofisionomia pode ter, de acordo com o local que se apresenta. Isso é afirmado por estudos como o de Otoni et al. (2013), em um remanescente de Cerradão, em Curvelo-MG, que encontraram que as características ambientais apresentaram influência na distribuição de abundância de população, interferindo na estrutura da comunidade. Outro exemplo é o estudo de Assis et al. (2011), que verificaram a riqueza de espécie se apresentou maior no remanescente de Cerradão que no cerrado sensu stricto, localizados em Assis-SP, e que isso está diretamente ligada a quantidade de argila do solo. Os autores afirmam que a maior retenção hídrica promovida pela argila, ao criar condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, favoreceu o maior espectro de espécies vegetais.

Ainda em relação ao objetivo dos trabalhos encontrados, artigos que realizaram estudo de regeneração natural e quantificação de biomassa e carbono somaram-se 5 cada. Para Roquette (2018), são poucos os estudos de determinação da biomassa vegetal em fitofisionomias do Cerrado e a quantidade de estudos desta natureza pode ser atribuída à dificuldade de mensuração dos seus componentes de biomassa, devido, principalmente, às características das espécies adaptadas a esses ambientes, como a tortuosidade do tronco e a profundidade no solo atingida pelo sistema radicular. O autor ainda afirma que esses estudos são importantes para avaliar a capacidade de armazenamento e potencial de emissão de carbono na atmosfera mediante a supressão da vegetação e modificação do uso do solo, considerando que diferentes tipologias de vegetação possuem características diferenciadas em relação à quantidade de biomassa e aos padrões de sua distribuição.

O tamanho das parcelas variou muito entre os estudos, conforme pode ser observado na tabela 1, sendo que as parcelas permanentes com 20mx50m foram as utilizadas pela maioria dos estudos, totalizando em 27. Pinheiro e Durigan, (2012) utilizaram esse tamanho de parcela pela facilidade operacional da amostragem de vegetação do Cerrado. Além disso, parcelas com dimensões de 20mx50m ou até mesmo parcelas maiores, podem permitir uma análise mais detalhada da heterogeneidade da vegetação em escala local.

Em segundo lugar, o tamanho de parcela mais utilizado foram as parcelas de 10x10, com 17 trabalhos. Esse tamanho de parcela é recomendado por Felfili, Carvalho e Haidar (2005) para o monitoramento de parcelas permanentes no Cerrado, sendo o ideal para amostragem da vegetação, os autores ainda dizem que quando estabelecidas parcelas maiores, as mesmas devem ser quadriculadas em sub parcelas dessa dimensão. Essas parcelas podem ser suficientes para caracterização da vegetação desde a composição das espécies até a estrutura da comunidade. Porém, Ubialli et al. (2008) afirmam que a aplicação de unidades amostrais de pequenas dimensões onera os custos do inventário em virtude do aumento no comprimento dessas parcelas para cobrir a mesma superfície levantada. Os autores afirmam que a abertura de picadas e os deslocamentos de pessoal representam acréscimo nos custos dos levantamentos em florestas tropicais.

Tabela 1 -
Quantificação dos artigos quanto ao tamanho de parcela e quantidade de parcelas permanentes instaladas (NE= não especificado)

Fonte: Autores (2023).

Os estudos com as parcelas permanentes de grande dimensão como 100mx100m, ou seja, 1 hectare de parcela, foram realizados em áreas de transição Cerrado-Amazônia com a finalidade de entender as mudanças na composição e diversidade das espécies, assim como a estrutura da vegetação lenhosa (MARACAHIPES-SANTOS et al., 2018; PASSOS et al., 2018). Além desses artigos, o estudo de Souza, Ferreira e Munhoz (2022) utilizou parcelas de dimensões 400mx300m, para estudar Campo Limpo e as mudanças na diversidade da área em 20 anos. Parcelas nessa dimensão não são usuais em fisionomias de Cerrado com muitos indivíduos arbóreos, por aumentar a possibilidade de erro na instalação da parcela, por exemplo. Desta forma, Felfili et al. (2001) afirmam que vegetações de natureza distinta requerem a adoção de metodologias apropriadas que reflitam suas características morfológicas e estruturais.

Os artigos publicados que realizaram a instalação de parcelas permanentes de 10mx10m apresentaram em seus estudos uma quantidade de parcelas instaladas muito maior que os aqueles artigos com parcelas de dimensões 20mx50m (Tabela 4). Uma vez que, no planejamento do inventário florestal deve ser definida o tamanho de parcela de acordo com a finalidade do estudo, caso a finalidade seja estimar a riqueza de espécies em determinado ambiente heterogêneo (como a maioria das formações florestais tropicais), é preferível usar muitas unidades amostrais pequenas do que um pequeno número de unidades amostrais grandes (FELFILI, CARVALHO E HAIDAR, 2005). O número mínimo de parcelas em um inventário exploratório é dez, para o cálculo de variância, já, para cálculo de estatísticas como análise de regressão, é desejável pelo menos 30 parcelas de modo que se recomenda a utilização de 30 ou mais parcelas ou pontos para um inventário contínuo com parcelas permanentes (FELFILI, CARVALHO E HAIDAR, 2005). A escolha do número e da distribuição de parcelas amostrais pode influenciar na eficiência da amostragem da vegetação. Os estudo citados na Tabela 1 mostraram que ambos os tamanhos de parcela são interessantes no monitoramento do Cerrado, porém, ao levar em consideração pontos logísticos, por exemplo, para abertura de picadas e equipe de campo, parcelas maiores, como por exemplo com dimensões 20mx50m, se mostram mais eficientes.

Os estados onde os estudos foram realizados variaram muito, como pode ser visto na Figura 5.


Figura 5 -
Classificação dos locais onde há parcelas permanentes instaladas
Fonte: Autores (2023).

A maioria dos artigos publicados foram realizados nos estados do Mato Grosso, Minas Gerais e Distrito Federal. Segundo o IBGE (2019), o Cerrado está presente em todas as regiões, mas com maior expressão no Centro-Oeste, onde ocupa 56,1% da superfície. O Distrito Federal está 100% inserido no bioma, e o estado de Goiás e Tocantins também possuem o Cerrado em quase toda sua totalidade. Além disso, as maiores áreas do Cerrado provêm dos Estados de Mato Grosso, Goiás e Minas Gerais.

O estado de Minas Gerais e Mato Grosso apresentaram uma grande quantidade de trabalhos publicados com parcelas permanentes, porém, o estado de Goiás, que é um estado com vasta área de Cerrado, apresentou poucos trabalhos. A escassez de trabalhos mostra a lacuna na pesquisa das fitofisionomias de Cerrado presentes no estado de Goiás, essa lacuna está na falta de amostragem das diversas fitofisionomias de Cerrado dentro do estado; na diferença entre as metodologias, dificultando a comparação entre os resultados; poucos estudos sobre a resposta dos remanescentes a perturbações e também sobre a dinâmica da vegetação, sendo de extrema importância para a conservação do bioma dentro do estado, uma vez que seus remanescentes estão cada vez mais sujeitos a diversas perturbações.

Artigos com o objetivo de definir metodologia para o melhor tamanho de parcela que melhor represente as fitofisionomias do bioma Cerrado se mostram como caminhos para trabalhos futuros, assim como a necessidade de investimento em pesquisa em outras fitofisionomias e não somente o Cerradão e Cerrado sensu stricto. Desta forma, o preenchimento das lacunas implicará na melhor orientação de instalações de parcelas permanentes pelos pesquisadores e técnicos e no maior conhecimento científico relacionado a dinâmica dos remanescentes do Cerrado.

Considerações finais

Os artigos encontrados referentes a temática de monitoramento do Cerrado com parcelas permanentes apresentaram, em sua maioria, publicações nos últimos cinco anos, mostrando que o monitoramento do Cerrado é um tema crescente de interesse dos pesquisadores. Estudos com essa temática possibilitam o conhecimento acerca de fragmentos de vegetação nativa em pequeno, médio e longo prazo para subsidiar tomadas de decisões para manejo florestal, respostas a perturbações, monitoramento da biodiversidade, conservação dos remanescentes, agregação de conhecimento, entre outros benefícios.

Os estudos ocorreram principalmente em remanescentes de Cerrado sensu stricto e Cerradão, mostrando a escassez de trabalhos com monitoramentos em outras fitofisionomias apresentam-se como uma linha de pesquisa a ser seguida para trabalhos futuros. Florestas Estacionais Semideciduais, por exemplo, são remanescentes que possuem grande diversidade, com grandes variações ambientais e com espécies importantes para manejo florestal, e mesmo assim estão perdendo área para agricultura e pastagem, sendo importante conhecer e estudar essas áreas ao longo do tempo.

A grande maioria dos pesquisadores realizam seus estudos com parcelas de dimensões 20x50m e 10x10m, mostrando que esse é um padrão para tamanho de parcelas no Cerrado. É importante ressaltar que, a escolha do tamanho da parcela deve ser feita após uma cuidadosa avaliação dos objetivos, e que deve ser levado em consideração as limitações e possibilidades logísticas e metodológicas de cada estudo. Além disso, o tamanho da parcela deve ser definido seguindo a particularidade do bioma Cerrado, que apresenta alta diversidade de formações vegetais e espécies adaptadas a diferentes condições ambientais.

Essa revisão sistemática de literatura mostrou as lacunas existentes de estudos com a temática de monitoramento do Cerrado utilizando parcelas permanentes, possibilitando atestar que estados como Goiás, Bahia ou Tocantins, ainda carecem de estudos nessa temática, assim como diversas fitofisionomias que estão sofrendo com mudança de uso de solo. Nesse sentido, estudos que monitoram a relação das características edáficas com a vegetação em diversas fitofisionomias, por exemplo, não foram amplamente encontrados, assim como estudos de biomassa e carbono, regeneração natural, entre outros, mostrando que os pesquisadores possuem uma abundância de assuntos para serem investigados ao longo do tempo no bioma Cerrado.

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Notas

Jaqueline Pinheiro da Silva – É Graduada em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Goiás (UFG), Mestre em Ciências Florestais pela Universidade Estadual Paulista (Unesp) e Doutora em Agronegócio pela Universidade Federal de Goiás (UFG).

Endereço: Av. Esperança s/n, Campus Samambaia. Goiânia – Goiás, Brasil, CEP 74.690-900.

Sybelle Barreira – É Graduada em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Lavras (UFLA), Mestre em Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Lavras (UFLA) e Doutora em Recursos Florestais pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz – (ESALQ/USP). Atualmente é doscente na Universidade Federal de Goiás, no curso de Engenharia Florestal e no programa de pós-graduação em Agronegócio da Universidade Federal de Goiás (UFG).

Endereço: Av. Esperança s/n, Campus Samambaia. Goiânia – Goiás, Brasil, CEP 74.690-900.



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