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Modelos de distribuição geográfica de cinco gramíneas invasoras em Mato Grosso do Sul, Brasil

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Poaceae (Gramineae) é uma das mais importantes famílias das Angiopermas, pela sua importância econômica e ecológica, sua ampla distribuição geográfica e seu elevado número de espécies. Em Mato Grosso do Sul não existe um trabalho amplo de levantamento das gramíneas e são raros os trabalhos regionais com enfoque neste grupo. A escassez de coletas em determinadas regiões e a dificuldade em identificar corretamente os espécimes devido à sua morfologia peculiar não permite informações precisas acerca de sua diversidade. Nas últimas décadas as práticas pecuárias em Mato Grosso do Sul favoreceram a utilização de algumas gramíneas exóticas como forrageiras, as quais competem e comprometem a diversidade das nativas. O presente estudo teve como objetivo conhecer a distribuição geográfica e os ambientes de ocorrência de Cynodon dactylon(capimbermuda), Hyparrhenia rufa (capim-jaraguá), Megathyrsus maximus (capim-colonião), Melinis minutiflora (capim-gordura) e M. repens (capim-favorito) em Mato Grosso do Sul e construir modelos de distribuição utilizando a modelagem. Para tanto, foram realizadas revisão dos herbários, coletas botânicas em diferentes regiões do Estado e construídos modelos a partir do software MAXENT. As espécies foram constatadas em regiões abrangidas pelo Cerrado, Pantanal e Chaco de Mato Grosso do Sul, onde ocorrem em diferentes formações vegetacionais, preferencialmente em locais antropizados. No Pantanal foram confirmadas nas subregiões do Paraguai, Paiaguás, Nhecolândia, Aquidauana e Porto Murtinho. Em geral gramíneas exóticas são pouco coletadas e mal representadas nos herbários, podendo produzir idéias errôneas acerca de sua distribuição geográfica, ambientes preferenciais de ocorrência eefeitos sobre a flora original.
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Anais 2º Simpósio de Geotecnologias no Pantanal, Corumbá, 7-11 novembro 2009,
Embrapa Informática Agropecuária/INPE, p.834-843.
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Modelos de distribuição geográfica de cinco gramíneas invasoras em Mato Grosso
do Sul, Brasil
Adriana Guglieri
1
Francisco José Machado Caporal
1
Alan Sciamarelli
2
1
Universidade Federal de Mato Grosso do Sul - UFMS
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde – CCBS
Departamento de Biologia – DBI
Cidade Universitária s.n. - Caixa Postal 549
79070-900 - Campo Grande – MS, Brasil
{adrianaguglieri, franciscocaporal}@ig.com.br
2
Universidade Federal da Grande Dourados – UFGD
Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais - FCBA
Rua João Rosa Góes 1761
79825-070 - Dourados – MS, Brasil
alansciamarelli@ufgd.edu.br
Resumo. Poaceae (Gramineae) é uma das mais importantes famílias das Angiopermas, pela sua importância
econômica e ecológica, sua ampla distribuição geográfica e seu elevado número de espécies. Em Mato Grosso
do Sul não existe um trabalho amplo de levantamento das gramíneas e são raros os trabalhos regionais com
enfoque neste grupo. A escassez de coletas em determinadas regiões e a dificuldade em identificar corretamente
os espécimes devido à sua morfologia peculiar não permite informações precisas acerca de sua diversidade. Nas
últimas décadas as práticas pecuárias em Mato Grosso do Sul favoreceram a utilização de algumas gramíneas
exóticas como forrageiras, as quais competem e comprometem a diversidade das nativas. O presente estudo teve
como objetivo conhecer a distribuição geográfica e os ambientes de ocorrência de Cynodon dactylon (capim-
bermuda), Hyparrhenia rufa (capim-jaraguá), Megathyrsus maximus (capim-colonião), Melinis minutiflora
(capim-gordura) e M. repens (capim-favorito) em Mato Grosso do Sul e construir modelos de distribuição
utilizando a modelagem. Para tanto, foram realizadas revisão dos herbários, coletas botânicas em diferentes
regiões do Estado e construídos modelos a partir do software MAXENT. As espécies foram constatadas em
regiões abrangidas pelo Cerrado, Pantanal e Chaco de Mato Grosso do Sul, onde ocorrem em diferentes
formações vegetacionais, preferencialmente em locais antropizados. No Pantanal foram confirmadas nas
subregiões do Paraguai, Paiaguás, Nhecolândia, Aquidauana e Porto Murtinho. Em geral gramíneas exóticas são
pouco coletadas e mal representadas nos herbários, podendo produzir idéias errôneas acerca de sua distribuição
geográfica, ambientes preferenciais de ocorrência e efeitos sobre a flora original.
Palavras-chave: Poaceae, Gramineae, Pantanal, forrageiras exóticas, espécies naturalizadas, modelagem
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Abstract. Geographic distribution models of five invasive grasses in Mato Grosso do Sul, Brazil. Poaceae
(Gramineae) is one of the most important families of Angiosperms for its ecological and economic importance,
its wide geographical distribution and its high number of species. In Mato Grosso do Sul there is not a work of
broad survey of grasses and works with regional focus in this group are scarce. The paucity of collections in
certain areas and difficulty in identifying specimens due to the peculiar morphology does not provide precise
information about species diversity. In recent decades the cattle farming in Mato Grosso do Sul favored the use
of some exotic forage grasses, which compete and reduce the diversity of native grasses. This study aimed to
know the geographical distribution, and habitats of Cynodon dactylon (bermuda grass), Hyparrhenia rufa
(thatching grass), Megathyrsus maximus (coloniao grass), Melinis minutiflora (molasses grass) and M. repens
(Natal grass) in Mato Grosso do Sul and to build distribution models using modelling. Thus, we review the
herbarium and made botanical collections in different regions of the State and constructed models from software
MAXENT. The species were found in different vegetation types of Cerrado, Chaco and Pantanal of Mato
Grosso do Sul, prefferably in disturbed areas. In the Pantanal theyr occurrence was confirmed in Paraguay,
Paiaguás, Nhecolândia, Aquidauana and Porto Murtinho subregions. Exotic grasses in general are poorly
collected and represented in herbaria and may produce erroneous ideas about geographical distribution, preferred
habitats and effects on the original flora.
Key-words: Poaceae, Gramineae, Pantanal, exotic forage, naturalized species, modelling
1. Introdução
Poaceae (Gramineae) é uma das mais importantes famílias das Angiopermas, pela sua
importância econômica e ecológica, sua ampla distribuição geográfica e seu elevado número
de espécies. Inclui cerca de 793 gêneros e 10.000 espécies, distribuídas em todas as regiões do
globo, sendo que no Brasil ocorrem aproximadamente 197 gêneros e 1368 espécies (Longhi-
Wagner et al. 2005).
Em Mato Grosso do Sul não existe um trabalho amplo de levantamento das gramíneas, e
são raros os trabalhos regionais com enfoque neste grupo. Dubs (1998), com base no acervo
de herbários europeus (coleções de Malme, Lindman e outros) e no Herbário MBM de
Curitiba (coletas de Hatschbach), constatou para Mato Grosso do Sul a ocorrência de apenas
44 espécies, distribuídas em 31 gêneros. Em levantamento recente, Guglieri (2009, dados não
publicados) confirmou a ocorrência de 324 espécies e 90 gêneros, com base no acervo dos
herbários do Estado e em coletas pessoais. Entretanto, acredita-se ainda que este número seja
subestimado em relação ao provável total de espécies de gramíneas existente no Estado. A
escassez de coletas em determinadas regiões e a dificuldade em identificar corretamente os
espécimes coletados devido à sua morfologia peculiar, não permitem informações precisas
acerca de sua diversidade.
Nas últimas décadas as práticas pecuárias em Mato Grosso do Sul favoreceram a
utilização de algumas gramíneas exóticas como forrageiras. Estas espécies, porém, passaram a
ocorrer escapadas de cultivo, a se disseminar de forma espontânea e a se comportar como
invasoras de ecossistemas naturais. As gramíneas exóticas competem com as nativas e
influenciam na diversidade da flora original (Filgueiras 2002), sobretudo da flora herbácea
que é mais vulnerável às alterações e impactos naturais e antrópicos (Batalha 2001). Antes
mesmo de se conhecer a diversidade e os ambientes preferenciais das gramíneas existentes no
Estado, a ocorrência de muitas espécies encontra-se severamente comprometida em função da
implantação de pastagens cultivadas nas propriedades rurais.
Coletas intensivas de material botânico e dados sobre a flora acumuladas nos herbários
constituem-se elementos essenciais para o inventário da diversidade florística, servindo de
base para estudos taxonômicos, florísticos, fenológicos, ecológicos e fitogeográficos. As
coleções botânicas podem também colaborar com o fornecimento de informações sobre a
perda da diversidade florística, como subsídio para o estabelecimento de políticas adequadas
que visem o desenvolvimento sustentável e a preservação ambiental (Magalhães et al. 2001).
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O entendimento de padrões de distribuição espacial das espécies é fundamental para a
conservação da diversidade biológica. É possível observar um acelerado processo de declínio
de populações (Hughes & Daily et al. 1997) em diferentes ecossistemas, devido
principalmente ao impacto da ocupação humana. Em virtude deste cenário, torna-se
fundamental a compreensão dos fatores que determinam a diversidade e o aprimoramento dos
métodos utilizados no seu estudo, uma vez que as decisões de conservar determinadas áreas
muitas vezes estão baseadas em dados limitados, principalmente aqueles disponíveis para as
regiões tropicais (Faith 1992; Ferrier 2002; Funk & Richardson 2002). Várias técnicas de
modelagem têm sido utilizadas no entendimento da distribuição e expansão geográfica de
espécies, bem como determinação de áreas prioritárias para conservação (p.ex., Funk et al.
1999; Guisan & Zimmermann 2000; Steege et al. 2000). Tais técnicas são auxiliadas com o
uso de ferramentas computacionais, como os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs), que
permitem armazenar e relacionar uma grande quantidade de dados, de diferentes origens e
formatos. Dentro deste contexto, a utilização de táxons bem conhecidos (na sua taxonomia)
nos estudos de diversidade representa uma importante alternativa nos estudos de
biodiversidade nas regiões tropicais (Funk & Richardson 2002).
2. Objetivo
O presente estudo teve como objetivo conhecer a distribuição geográfica e os ambientes de
ocorrência de cinco gramíneas invasoras em Mato Grosso do Sul, com base em coletas
botânicas e no acervo dos herbários do Estado, e utilizando a modelagem de distribuição
geográfica de espécies, prever novas áreas de ocorrência além daquelas conhecidas nos
registros consultados.
3. Material e Métodos
Para este estudo foram selecionadas cinco espécies de gramíneas megatérmicas que se
comportam como invasoras em Mato Grosso do Sul: Cynodon dactylon (L.) Pers. (capim-
bermuda), Hyparrhenia rufa (Nees) Stapf (capim-jaraguá), Megathyrsus maximus (Jacq.)
B.K. Simon & S.W.L. Jacobs (capim-colonião), Melinis minutiflora P. Beauv. (capim-
gordura) e M. repens (Willd.) Zizka (capim-favorito).
Para obtenção dos dados de distribuição geográfica foram realizadas coletas de material
botânico das referidas espécies entre os anos de 2006 e 2009 em 48 municípios de Mato
Grosso do Sul (ca. 62% do total), tendo sido contemplados os biomas Cerrado, Pantanal e
Chaco e suas diferentes formações vegetacionais. Também foram revisados os acervos dos
herbários de Mato Grosso do Sul: CEUL (Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
campus Três Lagoas), CGMS (UFMS campus Campo Grande), COR (UFMS campus
Corumbá), DDMS (Universidade Federal da Grande Dourados), UNIDERP (Universidade
para o Desenvolvimento da Região do Pantanal), CPAP (Centro de Pesquisas Agropecuárias
do Pantanal) e HMS (Embrapa Gado de Corte). Os dois últimos herbários, durante o estudo,
encontraram-se em fase de reestruturação, sendo o seu acervo parcialmente revisado.
O clima de Mato Grosso do Sul, de acordo com a classificação de Köppen, varia entre os
subtipos Aw (clima tropical úmido com estação chuvosa no verão e seca no inverno) e o Cfa
(clima mesotérmico úmido sem estiagem), sendo a temperatura do mês mais quente superior a
22ºC, apresentando no mês mais seco uma precipitação superior a 30 mm de chuva. No
Estado, há predomínio de relevo suave ondulado e de Latossolos (Embrapa Solos 2008).
Para o Pantanal foi utilizada a divisão proposta por Silva & Abdon (1998), que
reconheceram 11 subregiões: Cáceres, Poconé, Barão de Melgaço, Paraguai, Paiaguás,
Nhecolândia, Abobral, Aquidauana, Miranda, Nabileque e Porto Murtinho.
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Para modelagem de distribuição de espécies foram utilizados os algoritmos contidos no
Maxent (Phillips et. al 2006). Estes algoritmos permitem previsões da distribuição geográfica
de uma dada espécie a partir de modelos de nicho fundamental de espécies e com base nos
dados de seus pontos de ocorrência e de um conjunto de variáveis ambientais climáticas
(temperaturas, preciptação, número de dias com chuva, umidade relativa, insolação,
evaporação) (INMET/wordclim), representados em Sistema de Informação Geográfica, na
resolução espacial compatível com a escala de análise do Estado. O sistema (ArcView 9.3.1
ESRI) possibilitou a estruturação da base de dados.
4. Resultados e Discussão
As cinco espécies estudadas foram constatadas em regiões abrangidas pelo Cerrado, Pantanal
e Chaco de Mato Grosso do Sul, onde ocorrem em diferentes formações vegetacionais,
preferencialmente em locais antropizados, avançando em direção a áreas nativas e
contribuindo consideravelmente com a descaracterização da fitofisionomia original.
Cynodon dactylon (capim-bermuda) espécie nativa da Europa (Burkart 1969, Smith et
al. 1981, Lombardo 1984), África Tropical e Ásia Equatorial (Nascimento & Renvoize 2001),
atualmente considerada cosmopolita. É usada como forrageira, no controle da erosão e na
cobertura de solos e gramados (Nascimento & Renvoize 2001). Seu hábito rizomatoso-
estolonífero lhe confere ampla cobertura do solo e resistência a condições de seca, queima,
encharcamento temporário, pisoteio e sobrepastejo. Por outro lado, seu hábito dificulta a
germinação e desenvolvimento de outras espécies vegetais, o que a torna agressiva e invasora
de difícil erradicação. Kissmann (1997) fez referência ao seu caráter invasor e evidenciou seu
potencial alelopático.
Em Mato Grosso do Sul, a espécie foi observada em grande parte das regiões visitadas,
comumente em baixa freqüência. Foi constatada em locais alterados em margens de mata
ciliar e mata de galeria, margens de rios e córregos, em corixos, campo úmido, às margens de
rodovias e de estradas vicinais, em barragens, junto a cultivos de cana-de-açúcar e milheto,
em pastagens cultivadas, em solos degradados com voçorocamento, em propriedades rurais e
no perímetro urbano de alguns municípios. Os modelos de distribuição sugerem uma área de
ocupação relativamente maior que os registros de ocorrência, havendo potencialmente a
possibilidade de expansão em sua distribuição pelas áreas do Estado. Figura 1.
Silva (1981) citou a ocorrência de C. dacytlon no Pantanal, principalmente em campinas
de Miranda e Corumbá. Pott & Pott (1986) trataram a espécie como uma das mais comuns na
estrada “Transpantaneira” (da Fazenda Leque ao Retiro Chatelodo) na Nhecolândia. Allem &
Valls (1987) mencionaram que a mesma ocorre, preferencialmente, em locais perturbados e
não inundáveis do Pantanal, o que foi confirmado pelo presente estudo. Foram observadas
populações da espécie nas subregiões do Paraguai, Paiaguás, Nhecolândia e Porto Murtinho,
tendo sido coletadas às margens do Rio Paraguai e nas adjacências do Rio Negro.
Hyparrhenia rufa (capim-jaraguá) espécie nativa da África, é naturalizada nas regiões
tropicais do mundo e ocorre em todo o Brasil (Smith et al. 1982, Pohl 1994). Nos anos de
1960 e 1970 foi largamente cultivada no Brasil, especialmente em áreas de criação de gado de
corte, sendo posteriormente substituída por outras gramíneas (Nascimento & Renvoize 2001).
Por apresentar fácil disseminação natural pela elevada produção de sementes (Nascimento &
Renvoize 2001), esta espécie comumente forma populações extensas e de grande porte que
podem assumir comportamento invasor, produzir considerável sombreamento e afetar a
germinação e o desenvolvimento de outras espécies vegetais.
Em Mato Grosso do Sul, a espécie foi observada na maioria das regiões visitadas e com
considerável freqüência. Foi constatada em locais alterados às margens de mata ciliar e mata
de galeria, remanescentes de cerradão, cerrado s.s., campo-cerrado e campo, margens de rios e
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córregos, às margens de rodovias e de estradas vicinais, junto a cultivos de cana-de-açúcar,
milho, aveia-preta, soja, algodão e a plantio de eucalipto, em pastagens cultivadas, em solos
degradados com voçorocamento, em propriedades rurais e no perímetro urbano de alguns
municípios. Da mesma forma que Cynodon dactylon, os modelos sugerem a possibilidade de
expansão na área, inclusive na região do Pantanal. Figura 1.
Silva (1981) citou coletas de H. rufa no Pantanal, no município de Miranda, onde ocorre
na transição da Serra da Bodoquena e campina. De acordo com Allem & Valls (1987), a
espécie não se dispersa pela planície inundável do Pantanal, o que também foi verificado no
presente estudo. Sua ocorrência foi confirmada nas subregiões do Paraguai, Paiaguás,
Nhecolândia, Aquidauana e Porto Murtinho. Populações desta espécie foram constatadas em
estrada “Transpantaneira” (Coxim), no Morro do Urucum (Corumbá) e às margens do rio do
Peixe (Rio Verde de Mato Grosso). Foi analisada uma coleta da espécie em um carandazal em
Corumbá.
Megathyrsus maximus (capim-colonião) espécie nativa da África é amplamente
cultivada como forrageira em regiões tropicais do globo (Zuloaga et al. 2001). Durante a
década de 1970, foi a forrageira mais cultivada no Brasil, mas por não oferecer boa cobertura
e por sua exigência quanto à fertilidade do solo foi posteriormente substituída pelas
braquiárias (Nascimento & Renvoize 2001). A elevada produção de sementes aliada ao seu
grande porte e agressividade facilitam sua disseminação natural, a formação de altas e densas
populações, seu comportamento invasor e a dominância de extensos trechos de solo.
Foi observado que esta espécie encontra-se amplamente distribuída pelas regiões visitadas
de Mato Grosso do Sul, em geral sendo abundante. Foram constatadas coletas em locais
alterados às margens de mata ciliar e mata de galeria, cerrado s.s., campo-cerrado, cerrado em
regeneração, margens de rios e córregos, às margens de rodovias e de estradas vicinais, junto
a cultivos de cana-de-açúcar, milho, sorgo, soja, algodão e a plantio de eucalipto, em
pastagens cultivadas, em solos compactados, solos degradados com voçorocamento, em frente
a empresas de armazenagem e comercialização de grãos, propriedades rurais e no perímetro
urbano de alguns municípios. Como esta espécie foi a melhor amostrada, o modelo pode
sugerir com maior probabilidade mais áreas em que possa ocorrer a espécie, sugerindo uma
alta possibilidade de expansão pelo Estado principalmente na micro-região sudeste. Figura 1.
Silva (1981) citou a ocorrência de M. maximus no Pantanal, no município de Miranda, na
transição da Serra da Bodoquena e campina. Segundo Allem & Valls (1987), é cultivada em
áreas não inundáveis do Pantanal, pois não suporta a inundação periódica, como observado
pelo presente estudo. Foi confirmada nas subregiões do Paraguai, Paiaguás, Nhecolândia e
Porto Murtinho. Populações da espécie foram constatadas na Estrada Parque e no Morro do
Jacadigo (Corumbá) e às margens do Rio Paraguai (Ladário). Foi analisada uma coleta em um
paratudal em Corumbá.
Melinis minutiflora (capim-gordura) espécie nativa da África, foi cultivada e
naturalizada nos trópicos de todo o mundo, ocorrendo em praticamente todo o Brasil (Smith
et al. 1982, Arce & Sano 2001a, Pott et al. 2006) e foi considerada uma das grandes soluções
econômicas para pecuária da Região Centro-Oeste (Smith et al. 1982). Indivíduos desta
espécie crescem rapidamente (Lorenzi 2000) e podem formar densas populações que
promovem uma grande vantagem competitiva sobre as demais espécies do estrato rasteiro, o
que pode levar à diminuição da biodiversidade local (Martins et al. 2004).
Foi constatada com baixa freqüencia em poucas das regiões visitadas de Mato Grosso do
Sul. Espécie preferentemente ombrófila, foi observada em margens de mata, mata ciliar, mata
de galeria, cerradão e cerrado s.s., localizados em geral nas proximidades de rodovias e
estradas vicinais. Os modelos sugerem que uma grande potencialidade de expansão dessa
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espécie em áreas do Pantanal, podendo chegar a amplamente distribuída levando-se em conta
condições climáticas mais secas. Figura 1.
Allem & Valls (1987) mencionaram que M. minutiflora não se dispersa pela planícia
inundável do Pantanal, como também foi verificado pelo presente estudo. Sua presença foi
constatada nas subregiões do Paraguai, Paiaguás e Nhecolândia. Foi coletada na Estrada
Parque, Morro do Urucum e Morro Santa Cruz (Corumbá) e em estrada “Transpantaneira”
(Coxim). Nesses morros, ela foi semeada em áreas mineradas de recomposição para cobertura
verde.
Melinis repens (capim-favorito) espécie nativa da África, naturalizada nos neotrópicos
(Arce & Sano 2001b) e disseminada em todo o Brasil (Smith et al. 1982). É utilizada para
fenação e como forrageira especialmente para ovinos e eqüinos (Kissmann 1997). Espécie
invasora com elevado potencial de disseminação e adaptabilidade, pode formar extensas
populações e se tornar dominante em solos arenosos.
Foi observado que esta espécie encontra-se amplamente distribuída pelas regiões visitadas
de Mato Grosso do Sul, em geral sendo freqüente. Foi constatada em locais alterados em
margens de mata e cerradão, em cerrado s.s., campo-cerrado, cerrado em regeneração, em
bancada laterítica (com solo extremamente raso), às margens de rodovias e de estradas
vicinais, junto a cultivos de cana-de-açúcar, milho, sorgo, aveia-preta e a plantio de eucalipto,
em pastagens cultivadas, em solos compactados, propriedades rurais e no perímetro urbano de
alguns municípios. Essa espécie tem grande potencialidade de ocupar diversas áreas do
Pantanal e região sudeste do Estado.
Pott & Pott (1986) citaram a ocorrência de M. repens na estrada “Transpantaneira” (da
Fazenda Leque ao Retiro Chatelodo) na Nhecolândia. Allem & Valls (1987) mencionaram
que a espécie tende a se desenvolver em solos arenosos e locais não inundáveis do Pantanal,
observação confirmada pelo presente estudo. Foi constatada nas subregiões do Paraguai,
Paiaguás e Porto Murtinho. Indivíduos da espécie foram coletados na Estrada Parque e Morro
do Urucum (Corumbá).
5. Conclusões e Sugestões
As espécies estudadas ocorrem preferencialmente em ambientes antropizados, e os modelos
de distribuição geográfica obtidos sugerem a possibilidade das mesmas, em condições
ambientais climáticas favoráveis ao seu estabelecimento, expandir-se consideravelmente e
invadir áreas nativas adjascentes. Em geral, gramíneas exóticas invasoras são pouco coletadas
e, por esta razão, mal representadas nos herbários. Esta subamostragem pode produzir idéias
errôneas acerca de sua distribuição geográfica, ambientes preferenciais de ocorrência e efeitos
sobre a flora original, subestimando a dimensão do problema. Coletas intensivas e
sistematizadas, com cronogramas e roteiros específicos a regiões pouco amostradas de Mato
Grosso do Sul são soluções viáveis para o conhecimento da distribuição e o entendimento da
dinâmica destas espécies. Novos resultados poderiam ser obtidos a partir da análise de
coleções botânicas de herbários da Região Centro-Oeste como o do Cenargen (coleção do Dr.
José F.M. Valls). Entretanto, um dos objetivos do presente estudo foi analisar a
representatividade destas espécies nos herbários de Mato Grosso do Sul e possibilitar a
experiência da modelagem como ferramenta no auxílio da discussão sobre a probabilidade de
expansão das ocorrências pelo Estado, inclusive sugerindo áreas prioritárias para coletas.
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Figura 1. Modelos de distribuição das espécies de Cynodon dactylon (capim-bermuda),
Hyparrhenia rufa (capim-jaraguá), Megathyrsus maximus (capim-colonião), Melinis
minutiflora (capim-gordura) e M. repens (capim-favorito) pelo Mato Grosso do Sul. Na escala
colorida os valores representam classes de 70% até 100% de probabilidade de ocorrência da
espécie.
6. Agradecimentos
O presente trabalho foi realizado com o apoio da CAPES, entidade do Governo Brasileiro
voltada para a formação de recursos humanos. A primeira e o terceiro autores agradecem a
CAPES pelas bolsas PRODOC e PROCAD concedidas. Os autores agradecem aos curadores
dos herbários consultados pela disponibilização dos seus acervos, ao Dr. Arnildo Pott pela
leitura crítica do artigo e valiosas sugestões e aos Drs. Ingrid Koch e José Salatiel Rodrigues
Pires pela orientação nos trabalhos de modelagem.
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... Nas últimas décadas, as práticas pecuárias em Mato Grosso do Sul favoreceram a utilização de algumas gramíneas exóticas como forrageiras, que passaram a ocorrerem isoladas de cultivos, se disseminarem de forma espontânea e se comportarem como invasoras de ecossistemas naturais (Guglieri et al. 2009). De maneira geral, as gramíneas exóticas competem com as nativas, influenciando na diversidade da flora original (Filgueiras, 2002), sobretudo da herbácea que é mais vulnerável às alterações e impactos antrópicos (Batalha 2001). ...
... A Melinis repens (Willd.) Zizka (capim-favorito) foi naturalizada nos neotrópicos (Arce & Sano, 2001b) e encontra-se disseminada em todo o Brasil, onde é utilizada para fenação e como forrageira, especialmente para ovinos e eqüinos ( Kissmann, 1997); apresenta elevado potencial de disseminação e adaptabilidade, podendo formar extensas populações e se tornar dominante em solos arenosos (Guglieri et al. 2009). ...
... A modelagem de distribuição baseada em Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) pode prever as rotas de disseminação e distibuição de espécies invasoras ( Ganeshaiah et al. 2003) e representa uma alternativa para revelar processos de substituição de populações (Bandinelli 2008). Estudos deste tipo envolvendo gramíneas invasoras foram recentemente realizados por Arriaga (2004), Guglieri et al. (2009) e Tambosi & Barbosa (2009). O NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) pode contribuir com dados sobre as condições das formações vegetacionais na área estudada principalmente quando o organismo sofre influência da variação da vegetação (Amaral et al. 2007). ...
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Modelos de distribuição geográfica de Melinis minutiflora P. Beauv. (capim-gordura) e M. repens (Willd.) Zizka (capim-favorito) em Mato Grosso do Sul, Brasil, utilizando dados bioclimáticos e NDVI/MODIS Resumo. Nas últimas décadas, as práticas pecuárias em Mato Grosso do Sul favoreceram a utilização de algumas gramíneas exóticas como Melinis minutiflora e M. repens que passaram a se comportar como invasoras de ecossistemas naturais e influenciar na diversidade da flora original. A modelagem de distribuição baseada em Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) pode prever as rotas de disseminação e distribuição de espécies invasoras e representa uma alternativa para revelar processos de substituição de populações. O GARP (Algorítimo Genético para Produção de Regras) tem sido utilizado para desenvolver modelos de predição criando um conjunto de regras que descrevem o nicho ecológico das espécies; o Maxent (Entropia Máxima) é um excelente método capaz de fazer predições e inferências utilizando dados incompletos e por isso bastante utilizado na reconstrução de imagens e reconhecimento de sinais. O presente estudo teve como objetivos: (1) conhecer a distribuição geográfica das espécies de Melinis em Mato Grosso do Sul; (2) predizer a expansão destas espécies no Estado, utilizando como ferramenta a modelagem de distribuição; (3) comparar os modelos GARP e Maxent a fim de demonstrar as diferenças e possibilidades de utilização. O Maxent sugeriu pequenas áreas de ocorrência de M. minutiflora e preferência pela região pantaneira pelas condições ambientais favoráveis. Usando Maxent, M. repens apresentou incremento de área, corroborado pelo GARP. Ambos os modelos são ferramentas importantes na previsão do comportamento de ocupação potencial das espécies estudadas.
... O Estado do Mato Grosso do Sul ao longo de sua exploração econômica privilegiou a utilização de algumas gramíneas forrageiras exóticas, para a formação de pastagens para o gado bovino. Estas forrageiras escaparam de pastagens cultivadas, ocupando espontaneamente áreas nativas e se comportando como ervas daninhas dos ecossistemas naturais Guglieri et al.(2009). Em geral, as gramíneas exóticas competem com as espécies nativas e afetam a diversidade da flora original Filgueiras(2002), além do estrato herbáceo- subarbustivo, os mais vulneráveis a impactos antrópicos Mantovani & Martins(1993). ...
... A competição entre esta espécie e as nativas pode promover a perda da diversidade florística dos campos pantaneiros. Comparado com outros modelos de espécies invasoras no Estado Guglieri et al. (2009) e Sciamarelli et al. (2011), vemos que há a eminente ocupação das áreas do Pantanal no Estado por espécies exóticas. A conservação da flora nativa é de vital importância para a preservação da biodiversidade sendo um patrimônio de valor inestimável em nosso país. ...
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Eragrostis tenuifoliaé nativa da Indochina, sudeste da Ásia, África tropical e Madagascar. Foi introduzida no Brasil, onde é encontrada no Distrito Federal, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás, Minas Gerais, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul como potencial invasora. No Mato Grosso do Sul, a espécie é encontrada nas áreas urbanas e rurais da maioria dos municípios do Estado. A modelagem de distribuição pode prever ambientes com probabilidade de propagação de espécies invasoras e representa uma alternativa para revelar os processos de reposição da população. Para este trabalho, foram revisados os herbários do Mato Grosso do Sul e realizadas expedições de coleta nas regiões abrangidas pelos 79 municípos do Estado de abril de 2009 a maio de 2010. Para a construção dos modelos de distribuição de espécie, foram utilizados 260 pontos de ocorrência de E. tenuifolia. Foram utilizados dados espectrais NDVI e EVI do ano de 2010 nas comparações. O modelo com EVI mostrou áreas descontínuas e fragmentadas sugerindo sítios mais específicos para a possível ocupação de E. tenuifolia. O valor de AUC no modelo GARP-EVI sugere maior proximidade com a realidade da distribuição das ocorrências de E. tenuifolia do que GARP-NDVI no espaço testado. Ambos os modelos sugerem o risco de invasão desta espécie no Pantanal. A competição entre esta espécie e as nativas pode promover a perda da diversidade florística dos campos pantaneiros.
... Isto demonstra que os dados acrescentados podem incrementar a qualidade dos modelos, sugerindo também que as formações vegetacionais não estão contínuas e apresentam alto grau de degradação no Estado, influenciando diretamente os ambientes e o comportamento dos vetores. Modelos de distribuição de espécie podem contribuir para o planejamento de medidas a serem tomadas para que espécies nocivas ao meio ambiente possam ocupar áreas nativas e dominá-las ( Guglieri et al. 2009) ...
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Lutzomyia longipalpisé o vetor principal da leishmaniose visceral no Brasil e apresenta ampla distribuição pelo país. Lutzomyia cruzitambém é um vetor, mas normalmente aparece numa frequência menor. O Programa de Controle da Leishmaniose Visceral (PCLV) do Ministério da Saúde propôs a realização de levantamentos entomológicos e monitoramento entomológico nos municípios classificados como áreas de transmissão intensa e moderada com objetivo de delinearem as ações de controle da doença. O objetivo dessa pesquisa foi conhecer a distribuição geográfica de Lu. longipalpis e Lu. cruziem alguns municípios que apresentaram a doença no Estado de Mato Grosso do Sul e construindo modelos que possam sugerir as áreas de ocorrência dos vetores de leishmaniose visceral e seus possíveis habitats no Estado. A pesquisa foi realizada em ambiente urbano, centro e periferia, de 55 municípios, correspondendo a 70,0% dos municípios desse Estado, entre 2003 e 2009. Lu. cruzi foram registrados 18 pontos de ocorrência e para Lu. longipalpis113 pontos nos diversos municípios visitados. A modelagem de distribuição de espécies utilizou os algoritmos contidos no Open Modeller Desktop 1.1.0. foram utilizados dados bioclimáticos e índices de vegetação (NDVI) para a construção dos modelos. Lu. longipalpisfoi capturado em 34 (62%), Lu. cruziocorreu em quatro (7,3%) dos municípios. Os modelos com NDVI mostraram, áreas de maior probabilidade de ocorrência das espécies, menores e fragmentadas. Isto demonstra que as formações vegetacionais não estão contínuas, mas, num alto grau de degradação no Estado, influenciando diretamente os ambientes e o comportamento dos vetores.
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The objective of this study was to evaluate the impacts caused by A. heterophyllus on the richness and diversity of vegetation, and the soils, in a fragment of open rainforest, in Areia, PB. The study area is located in the Campus II of Universidade Federal da Paraíba. In this fragment, 10 pairs of plots of 100 m² were established. Half of these sampling units (AI - environment invaded) were laid out so there was an adult A. heterophyllus in the center. Alongside each of these plots, one sample unit (AN - natural environment) was allocated. We evaluated the number of species, the abundance of individuals, diversity and evenness, and the chemistry of the soils. We sampled 14,008 individuals belonging to 79 species, of which there were 12,369 individuals and 50 species in the AI and 1,639 individuals and 75 species in the AN. The diversity and evenness of AI were 0.24 and 0.06, respectively, and for AN they were 3.42 and 0.79. All variables were significantly different showing that A. heterophyllus modify the environments where it grows. The concentrations of some elements in the soil changed while others did not. It was found that A. heterophylus forcefully alters species richness, diversity of vegetation and soils of invaded sites, which suggests that actions to control this species are necessary.
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PrediÁ„o de expans„o de duas gramÌneas invasoras em Mato Grosso do Sul, Brasil, utilizando dados bioclim·ticos e NDVI/MODIS. - Nas ˙ltimas dÈcadas, as pr·ticas pecu·rias em Mato Grosso do Sul favoreceram a utilizaÁ„o de algumas gramÌneas exÛticas como Melinis minutiflora e M. repens que passaram a se comportar como invasoras de ecossistemas naturais e influenciar na diversidade da flora original. O GARP (Algoritimo GenÈtico para ProduÁ„o de Regras) e o Maxent (Entropia M·xima) tÍm sidos utilizados para desenvolver modelos de prediÁ„o descrevendo o nicho ecolÛgico das espÈcies. O presente estudo teve como objetivos: (1) conhecer a distribuiÁ„o geogr·fica das espÈcies de Melinisem Mato Grosso do Sul; (2) predizer a expans„o destas espÈcies no Estado, utilizando como ferramenta a modelagem de distribuiÁ„o; (3) comparar os modelos GARP e Maxent a fim de demonstrar as diferenÁas e possibilidades de utilizaÁ„o. O Maxent sugeriu pequenas ·reas de ocorrÍncia de M. minutiflora e preferÍncia pela regi„o pantaneira pelas condiÁıes ambientais favor·veis. Usando Maxent, M. repensapresentou incremento de ·rea, corroborado pelo GARP. Ambos os modelos s„o ferramentas importantes na previs„o do comportamento de ocupaÁ„o potencial das espÈcies estudadas.
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With botanical collections of five key tree taxa an assessment is made of the usefulness of herbarium collections in a National Protected Areas Strategy in Guyana. Even though botanical collections are often concentrated in a few areas, causing a bias in diversity estimates, the data are useful for the estimation of species richness in large areas (1/10 of the country) and provide information on species distributions. Because of the taxonomic correctness of the names of the specimens, data on endemics is much more reliable than e.g. data in forest inventories. Based on the collections of Licania, Eschweilera, Lecythis, Swartzia, Lauraceae, and Sapotaceae a previous division in seven to eight forest regions is supported. There are significant differences in total species richness, or -diversity, among the regions, with the Pakaraima Highlands having the highest -diversity. Endemics are found in two concentrations, one in the Pakaraima Highlands and a very important one in the White Sands Formation in Central Guyana. These endemics are habitat specialists of the poor sandy soils of that area and are under serious threat due to forest exploitation and habitat degradation.
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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Ecologia, 2006. A invasão biológica por espécies exóticas é considerada uma das principais ameaças para a conservação da biodiversidade em áreas protegidas. A gramínea africana Melinis minutiflora P. Beauv. (capim-gordura) apresenta ampla distribuição geográfica, podendo ser encontrada em regiões tropicais e subtropicais. Devido à sua agressividade, o capimexótica gordura é considerado a gramínea que tem causado maior impacto sobre a flora do Parque Nacional de Brasília. Este estudo foi conduzido no Parque Nacional de Brasília, com as coletas de campo realizadas entre 1999 e 2005. Foram determinadas as principais características do capim-gordura e, testadas as técnicas do uso do fogo e manejo integrado (fogo + herbicida + arranquio manual) para o seu controle. Também, foi elaborada uma lista das gramíneas exóticas presentes no Parque Nacional. O capim-gordura está presente em várias áreas perfazendo um total de 4.563 ha dos 30.000 ha do Parque Nacional.A vegetação da área selecionada para implantação do experimento é classificada como Cerrado Ralo, e o capim-gordura recobre cerca de 50% do estrato rasteiro. Das quatro cultivares do capim-gordura citadas para ao Brasil somente as cultivares Roxo e Cabelo-de- Negro estão presentes nessa unidade de conservação. As cultivares estudadas apresentam variabilidade genética, porém as diferenças anatômicas encontradas não são suficientes para separá-las em espécies. O seu ciclo reprodutivo dura em torno de três meses, e a percentagem média de espiguetas férteis por inflorescência foi de 30% para a cultivar Cabelo-de-Negro e 29% para cultivar Roxo. A produção de sementes na área estudada foi de 74 kg/ha e 116 kg/ha para as cultivares Cabelo-de-Negro e Roxo, respectivamente. No Parque Nacional de Brasília, o vento não é provavelmente um importante fator de dispersão das sementes do capim-gordura. As sementes recém-colhidas apresentam alta viabilidade e alta dormência. Em condições de laboratório, são necessários cerca de 18 meses para ocorrer uma superação total da dormência das sementes do capim-gordura. Após seis anos de armazenamento, as cultivares Roxo e Cabelo-de-Negro apresentam uma germinação de 64 e 43%, respectivamente. Sementes enterradas até a profundidade de 3 cm não impede a emergência de plântulas do capim-gordura, entretanto a profundidade de 4 cm representa o limite de inibição em que as plântulas não conseguem emergir. Em condições de campo, a germinação das sementes ocorre entre dezembro e março, contudo o estresse hídrico que ocorre no período seco, entre junho e outubro, não elimina totalmente as plântulas que se estabeleceram no período chuvoso. O fogo como instrumento de manejo não elimina as sementes presentes no banco de sementes. A realização de uma queimada controlada não foi suficiente para controlar o capim-gordura O manejo integrado conseguiu reduzir o índice de cobertura do capim-gordura de 50% para menos de 0,6%, e a sua biomassa apresentou uma redução superior de 99%. Em decorrência do grande potencial de reinfestação do capim-gordura, recomenda-se monitorar por pelo menos três anos as áreas submetidas ao manejo integrado. Na área experimental registrou-se uma considerável riqueza florística (409 espécies) e a vegetação estudada apresenta alta resiliência. Os resultados das análises mostraram as concentrações de resíduos de glifosato no solo que são baixíssimas. Foram identificadas 28 espécies de gramíneas exóticas que representa 17,7% do total das gramíneas citadas para o Parque Nacional de Brasília. Para efetiva preservação da vegetação nativa, torna-se fundamental a elaboração de um programa de monitoramento e controle/erradicação de todas as espécies exóticas encontradas nessa unidade de conservação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT Biological invasion by exotic species is considered to be one of the principal threats to biodiversity conservation in protected areas. Melinis minutiflora P. Beauv. (molasses grass) an grass native to African has an ample geographic distribution and can be found in tropical and subtropical regions. Due to its aggressiveness, molasses grass is considered to be the exotic grass that has had the greatest impact on the flora of the National Park of Brasilia. This study was conducted in the National Park of Brasilia between 1999 and 2005. The principal characteristics of molasses grass were determined along with the use of fire and integrated control methods (fire + herbicide + hand removal). A list of the exotic grasses present in the National Park was also elaborated. Molasses grass is present in 4.563 of the 30.000 ha of the National Park, being found in different habitats. The vegetation of the area used in this study is classified as “Cerrado Ralo” and molasses grass covers approximately 50% of the ground layer. Of the four cultivars of molasses grass cited as present in Brazil only “Roxo” and “Cabelo de Negro” are present in this conservation unit. These cultivars have genetic variability, however the anatomical differences found between the two are not sufficient to separate them into different species. The reproductive cycle lasts approximately three months and about 30% of the inflorescenses of the “Cabelo de Negro” cultivar have of fertile spikes while the number for the “Roxo” cultivar is about 29%. Seed production in the study area was 74 kg/ha and 116 kg/ha for the “Cabelo de Negro” and “Roxo” cultivars respectively. Wind is probably not an important seed dispersal agent in the National Park of Brasilia. Recently collected seeds of both cultivars of molasses grass have high viability and dormancy. Under laboratory conditions, about 18 months are required to completely overcome seed dormancy. Germination of the cultivars “Roxo” and “Cabelo de Negro” was 64 and 43% respectively after six months storage. Burial of seeds up to 3 cm deep does not impede seedling emergence, however a depth of 4 cm does inhibit emergence. Under field conditions, germination occurs from December to March however water stress during the dry season, from June to October, does not eliminate all of the recently established seedlings. As a management tool fire does not eliminate the seed bank and one controlled burn was not sufficient to control molasses grass. Integrated control methods reduced coverage of molasses grass from 50 to <0.6% and reduced its biomass by over 99%. Due to the high regenerative capacity of molasses grass, a monitoring program of at least three years is necessary in the areas where integrated control is used. A considerable floristic richness (409 species) was recorded in the experimental area and the vegetation showed a high degree of resiliency. Residue analysis for Glyphosate showed very low levels in the soil. Twenty eight species of exotic grasses were identified in the National Park and this represents 17.7% of the total number of grasses cited for this conservation unit. For the effective preservation of the native vegetation in the National Park a monitoring and control/eradication program of all exotic species encountered in the Park is necessary.
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With the rise of new powerful statistical techniques and GIS tools, the development of predictive habitat distribution models has rapidly increased in ecology. Such models are static and probabilistic in nature, since they statistically relate the geographical distribution of species or communities to their present environment. A wide array of models has been developed to cover aspects as diverse as biogeography, conservation biology, climate change research, and habitat or species management. In this paper, we present a review of predictive habitat distribution modeling. The variety of statistical techniques used is growing. Ordinary multiple regression and its generalized form (GLM) are very popular and are often used for modeling species distributions. Other methods include neural networks, ordination and classification methods, Bayesian models, locally weighted approaches (e.g. GAM), environmental envelopes or even combinations of these models. The selection of an appropriate method should not depend solely on statistical considerations. Some models are better suited to reflect theoretical findings on the shape and nature of the species’ response (or realized niche). Conceptual considerations include e.g. the trade-off between optimizing accuracy versus optimizing generality. In the field of static distribution modeling, the latter is mostly related to selecting appropriate predictor variables and to designing an appropriate procedure for model selection. New methods, including threshold-independent measures (e.g. receiver operating characteristic (ROC)-plots) and resampling techniques (e.g. bootstrap, cross-validation) have been introduced in ecology for testing the accuracy of predictive models. The choice of an evaluation measure should be driven primarily by the goals of the study. This may possibly lead to the attribution of different weights to the various types of prediction errors (e.g. omission, commission or confusion). Testing the model in a wider range of situations (in space and time) will permit one to define the range of applications for which the model predictions are suitable. In turn, the qualification of the model depends primarily on the goals of the study that define the qualification criteria and on the usability of the model, rather than on statistics alone.
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This paper presents the results of a study conducted at the request of the Government of Guyana by the Centre for the Study of Biological Diversity at the University of Guyana, and the Smithsonian Institution. The purpose of the study was to evaluate the utility of using systematic collections in identifying areas with a high priority for conservation. A biodiversity database and a gazetteer were assembled and interpreted primarily through the use of maps generated in ARC/INFO and ArcView. The data were examined to determine coverage and completeness, and while in general the results support a continued use of the methodology for making informed decisions in conservation related issues, several recommendations are offered in order to enhance the data. The primary use of the results of this study is in the identification of areas of interest for conservation and in the location of eleven areas covering most ecoregions in Guyana that are in need of additional study. The eleven areas have been chosen to avoid areas that are already allocated to logging and mining concessions or Amerindian lands. While it is true that this study would benefit from additional data and further analysis of those data, it is also true that decisions concerning areas for conservation in Guyana are being made in the near future, and if any data are to be used in this process, it will be those data presented in this paper.