Compartimentação do estoque de carbono em Floresta Ombrófila Mista

Orientador : Prof. Dr. Carlos Roberto Sanquetta

Coorientadores : Prof. Dr. Sebastião do Amaral Machado e Prof. Dr. Renato Marques

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 20/03/2015

Inclui referências : f. 144-170

Resumo: As florestas desempenham um papel importante no ciclo global de carbono, com efeitos sobre as mudanças climáticas. O conhecimento sobre a compartimentação do estoque de carbono em Mata Atlântica, e mais especificamente em Florestas Montanas é incipiente no Brasil. Este estudo objetiva avaliar o estoque de carbono em fragmento de Floresta Ombrófila Mista Montana, contemplando os compartimentos: biomassa arbórea acima do solo, biomassa de raízes, necromassa (lenhosa e não lenhosa) e solo. Também foi objetivo deste estudo avaliar o retorno de carbono ao piso florestal via serapilheira produzida e estimar sua taxa de decomposição. O trabalho foi realizado em três parcelas permanentes localizadas na Estação Experimental pertencente à Universidade Federal do Paraná no município de São João do Triunfo/PR. A estimativa da biomassa arbórea acima do solo e biomassa de raízes foi realizada por meio de equações alométricas, com base nos dados do inventário florestal de 2013 (diâmetro à altura do peito e altura total). Para a determinação do estoque de carbono no solo foram coletadas amostras deformadas e indeformadas até 0,40 m de profundidade. Para a coleta da serapilheira acumulada e da necromassa lenhosa fina (2 a 10 cm de diâmetro) utilizaram-se moldes de 0,50 x 0,50 m e 1,00 x 1,00 m, respectivamente, e realizouse a separação da serapilheira acumulada em frações. Para a estimativa da produção de serapilheira foram utilizados 27 coletores, distribuídos nas três parcelas de estudo. Em 2012 as coletas foram realizadas ao final de cada estação do ano, e em 2013 foram realizadas mensalmente. As amostras de serapilheira foram separadas em frações, e a fração folhas foi separada por espécie, sempre que possível. De posse dos dados de produção e acúmulo de serapilheira do ano de 2013 estimou-se a taxa de decomposição. Para a estimativa do estoque de carbono na necromassa lenhosa grossa (acima de 10 cm de diâmetro), foi utilizado o método da linha interceptadora. Amostras das peças foram retiradas para análise do teor de carbono e da densidade básica da madeira. O fragmento de Floresta Ombrófila Mista estoca 256 Mg.C.ha-1, com o maior estoque no solo (50%), seguido da biomassa (46%) e da necromassa (4%). A média da produção de serapilheira foi de 6,21 Mg.ha-1.ano-1, com retorno de carbono ao piso florestal de 3,26 Mg.C.ha-1.ano-1. A serapilheira apresentou baixa taxa de decomposição (k = 0,89) em comparação às florestas com predomínio de folhosas. A espécie araucária representou a maior fração do estoque de carbono na biomassa, e também foi a fração mais expressiva no retorno de carbono ao piso florestal via serapilheira. A estacionalidade na deposição da serapilheira em 2013 foi definida primordialmente pela deposição dos ramos aciculados dessa espécie. Esses resultados denotam a relevância da araucária no estoque e dinâmica de carbono no fragmento estudado. Os resultados deste estudo poderão auxiliar na melhoria das estimativas regionais do estoque de carbono e minimizar a incerteza nos inventários de emissões de gases de efeito estufa relacionadas ao uso da terra e suas mudanças antrópicas. Palavras-chave: Floresta com Araucária. Biomassa. Necromassa. Serapilheira. Carbono no solo.

Abstract: Forests play an important role in the global carbon cycle, with consequences for climate change. The knowledge on the partitioning of the carbon stock in the Atlantic Forest, and more specifically in Montane Forests is still scarce. This study aims to evaluate the carbon stock in a Montane Araucaria Forest fragment, comprising the components: tree above and below ground biomass, necromass (woody necromass and litter) and soil. It was also aim of this study to evaluate the litterfall carbon return to the forest floor and estimate its decomposition rate. The study was conducted in three permanent plots located in an experimental station belonging to the Paraná Federal University in São João de Triunfo/PR, Brazil. The above and below ground biomass estimation was performed using individual allometric equations based on the 2013 forest inventory data (diameter at breast height and total height). For the determination of the soil carbon stock, deformed and undeformed samples were collected up to 0.40 m depth. For the collection of accumulated litter and fine woody necromass (2-10 cm diameter) we used square frames of 0.50 x 0.50 m and 1.00 x 1.00 m, respectively, and separated material in fractions. The litterfall was estimated using 27 litter traps, distributed on the three study plots. Samples were collected at the end of seasons in 2012, and monthly in 2013. The litterfall samples were separated into fractions and leaves were separated by species, whenever possible. The litter decomposition rate was estimated through litterfall and litter stock data. To estimate the carbon stock of woody necromass (over 10 cm diameter), we used the line intercept method. Pieces samples were taken for carbon content and wood specific gravity analysis. The Araucaria Forest fragment stocks 256 Mg.C.ha-1, with the largest stock concentrated in soil (50%), followed by biomass (46%) and necromass (4%). The mean litterfall production was 6.21 Mg.ha-1.year-1, corresponding to 3.26 Mg.C.ha-1.year-1 of carbon stock. The litter decomposition rate was low when compared to forests with a predominance of broadleaved species. Araucaria shares the largest part of the biomass carbon stock in the forest, and is the most representative species in litterfall carbon return to the forest floor as well. The litter deposition seasonality in 2013 was defined primarily by deposition of needleshaped branches of Araucaria. These figures show the importance of this specie in carbon stock and dynamics in the studied site. The results of this study aim to improve regional stock estimates of carbon and minimize uncertainty of the greenhouse gas inventories related to land use and their anthropogenic changes. Keywords: Araucaria Forest. Biomass. Necromass. Litter. Soil carbon.