Unexpected effects of pigeon-peas (Cajanus cajan) in the restoration of rupestrian fields

Abstract

-Several degraded areas can be found along the Highway MG-010 that crosses the Espinhaço Mountain Biosphere Reserve in the Brazilian state of Minas Gerais. Restoration by planting the legume Cajanus cajan was implemented in some of these areas. The present study compares plant species richness, diversity, abundance, equitability, similarity, and soil composition between restored and non-restored areas, in an attempt to evaluate the effectiveness of the use of C. cajan in the restoration process in the mountain environment. Each treatment (restored and non-restored) had four sampling areas, each with three 300 m 2 plots. We counted and identified every individual plant found within these plots. We also collected soil from the superficial layer (0-10 cm) of each sampling area in both treatments. The areas where C. cajan was planted revealed lower species richness, diversity, and plant abundance. The soil of these areas also contained higher levels of Phosphorus and Magnesium. Plant equitability and similarity between plots and other soil components (pH, Nitrogen, Aluminum, Calcium, Potassium, H+Al, sum of bases -SB, cation exchange capacity -CTC, base saturation -V%, aluminum saturation -M%) did not differ between the two treatments. Contrary to the expectations, soil enhancement in the quartzitic soil poor in nutrients in the rupestrian fields can facilitate the invasion by exotic plants, which are not adapted to the lack of nutrients. As it appears, the use of C. cajan in restoration projects represents a mistake and future restoration plans should avoid the use of exotic species, given that they may cause negative effects on the native plant community, as demonstrated here in the rupestrian fields.Keywords: environmental impacts, restoration ecology, Serra do Cipó, tropical mountains.RESUMO -Várias áreas degradadas podem ser encontradas ao longo da rodovia MG-010, que corta a Reserva da Biosfera da Cadeia do Espinhaço, em Minas Gerais, Brasil. Algumas dessas áreas foram restauradas através do plantio da leguminosa Cajanus cajan. O presente trabalho compara a riqueza, diversidade, abundância, equitabilidade e similaridade da comunidade de plantas, e composição do solo de áreas degradadas restauradas e não restauradas, a fim de avaliar a efetividade do uso de C. cajan no processo de restauração. Cada tratamento (áreas restauradas e não-resturadas) teve quatro áreas amostrais, as quais, por sua vez tiveram três parcelas de 300 m 2 . Em cada parcela, todos os indivíduos de planta foram contados e identificados. Além disso, foi coletado o solo da camada superficial em todas as quatro áreas amostrais de ambos os tratamentos. As áreas onde C. cajan foi plantado apresentaram menores riqueza, diversidade e abundância de plantas. O solo dessas áreas também apresentou níveis mais altos de Fósforo e Magnésio. Equitabilidade e similaridade e outros componentes do solo (pH, Nitrogênio, Alumínio, Cálcio, Potássio, H+Al, Soma de Bases -SB, Capacidade de Troca Catiônica-CTC, Saturação de Bases -V%, Saturação de Alumíni...

Growing Periandra mediterranea on post-mining substrate: native Fabaceae with potential for revegetation of degraded rupestrian grasslands in Brazil

“…Thus this species can be used to replace or reduce the use of exotic and invasive species, which has caused much damage to rupestrian grasslands (Barbosa et al 2010;Hilário et al 2011;Fernandes et al 2015;2016).…”

“…If the results obtained with P. mediterranea are confirmed in field evaluations, it is possible that this species could be used to replace other exotic and invasive legumes commonly used in the revegetation of degraded areas in Brazil, and which have caused problems such as limitations to ecological succession and the invasion of adjacent areas (Hilário et al 2011;Fernandes et al 2015).…”

“…However, many of these species are invasive and affect local biodiversity (Barbosa et al 2010;Hilário et al 2011;Fernandes et al 2015). Several studies have attempted to improve knowledge regarding the reproductive biology and establishment of native species with potential application in the revegetation of degraded areas of rupestrian grasslands (Garcia et al 2006;Negreiros et al 2009;Figueiredo et al 2012;Rodrigues & Silveira 2013).…”

Ocorrência De Plantas Não Nativas E Exóticas Em Áreas Restauradas De Campos Rupestres

“…O feijão-guandu foi usado para facilitar o processo de sucessão na restauração da rodovia MG-010 no ano de 2004, a fim de criar sombra para espécies nativas e também fornecer cobertura vegetal para o solo suscetível à erosão. Todavia, Hilário et al (2011) mostraram que vários anos após a introdução de Cajanus cajan ainda se observava que, além de ela não fornecer sombra para outras espécies nativas nem proporcionar cobertura vegetal para as áreas erodidas, impedia a colonização natural das áreas restauradas. Além disso, estes autores mostraram que tal espécie começou a propagar-se além da área onde foram plantadas, invadindo as áreas adjacentes à rodovia.…”

“…Algumas espécies introduzidas já adentraram e se estabeleceram nos campos rupestres (Hilário et al, 2011). Algumas delas podem ser encontradas a mais de 2 km a partir da borda da rodovia asfaltada, incluindo A. fastigiatum, M. pigra, M. minutiflora, U. brizantha, A. satureioides, C. cajan, C. pallida e C. spectabilis, entre muitas outras.…”