Scarce knowledge of Neotropical small mammal communities prevents experimental inquiry on the mechanisms structuring these communities. In this study, I examined patterns of local assembly of the small mammal communities on the eastern slopes of El Cielo Biosphere Reserve (ECBR) in Tamaulipas, Mexico, at two spatial scales. At the landscape level I tested patterns of species co-occurrences between four sites with a null model. At the local level I addressed floor microhabitat use, vertical structure use and temporal partitioning. I studied these niche axes at two adjoining forest types, Tropical Subdeciduous Forest (TSDF) and Cloud Forest (CF), that had different structural complexity. Total trapping effort consisted of 19,712 trapnights distributed over three years. In 1,365 capture events I recorded 789 individuals representing 14 species. Abundant species, mostly Peromyscus species that are of intermediate body size, co-occurred less often than expected by chance, whereas rare species, mainly Reithrodontomys species of small size, occurred at random over study sites. This pattern suggests that species interactions might be responsible for this non-random structure. Both the TSDF and CF had striking differences in both microhabitat use and temporal partitioning. In the TSDF common species (>8 individuals) organized along a microhabitat gradient from grassy/open areas to closed forest areas. Temporal partitioning for the whole community was less than expected by chance with use of an ad hoc null model. Species from ecotone/open areas avoided use of middle portions of the night whereas the single forest species concentrated activity in this period. So, it is plausible that predator avoidance strategies might have higher impact on temporal partitioning as compared to competitive interactions. In high contrast the CF community was codominated by two Peromyscus species that overlapped heavily in both their microhabitat use and diel activity patterns. Ecological separation of these two species probably occurs along a niche axis not considered in my study or might be facilitated by their body mass difference. Overall, I provide the first account of community patterns for small mammals at ECBR. These patterns can provide the basis for experimental manipulations to ascertain mechanisms responsible for structure at these communities.

Most of the seafloor is soft sediment, so hard substrata are isolated and island-like. In this dissertation, I explore how species distribution patterns on isolated marine hard substrata resemble terrestrial island communities, drawing on classical island biogeography theory and assembly rules, and describe how benthic invertebrate communities assemble in these island-like habitats. Higher species richness occurred on larger substrata (dropstones and shipwrecks), paralleling terrestrial island communities. However, while larger islands have greater habitat diversity and primary productivity, marine hard substrata are simpler habitats. Greater elevation in the benthic boundary layer may expose fauna to faster current, higher food supply and larval flux. Substrata located closer together had more similar communities, another pattern that resembles terrestrial islands. Dropstone fauna had a clumped distribution, indicating that larvae may disperse among substrata located close together, resulting in similar communities. In Svalbard fjords, benthic megafaunal communities were significantly different between Arctic- and Atlantic-influenced fjords. Depth and temperature had the greatest influence, with the highest diversity occurring in cold Rijpfjorden and on the north Svalbard shelf. Recruitment in Svalbard fjords was spatially and temporally variable, with lower recruitment in Rijpfjorden than in Atlantic-influenced fjords and lower recruitment at greater depth. Most of the recruits in Svalbard fjords were fast-growing, poor-competitive opportunists. On shipwrecks, communities showed two mechanisms of colonization: mobile fauna with long-dispersing planktotrophic larvae, and encrusting fauna with lecithotrophic larvae. Encrusting species reproduce asexually to cover the wreck surface, and philopatry may build up dense populations, leading to uneven communities. On terrestrial islands, non-random co-occurrence is attributed to interspecific competition, but for marine substrata, there may not be a relationship. Fauna were distributed randomly on settlement plates in Svalbard fjords, even when interspecific competition was observed. On dropstones, some morphotypes co-occurred non-randomly in the absence of overgrowth competition. Non-random co-occurrence on isolated marine hard substrata may be a result of restricted larval dispersal (for pairs co-occurring less than by chance) or epibiontism (for pairs co-occurring more often than by chance). While species distribution patterns on island-like marine hard substrata resemble terrestrial islands, the mechanisms are not necessarily the same.

In this study, I used two independent perciform lineages (Neotropical Cichlidae and Nearctic Centrarchidae) to examine patterns of species richness and species coexistence a two spatial scales (e.g., macrohabitat and mesohabitat) and to examine inter-faunal patterns of ecomorphological convergence. The study was conducted during the low-water periods in four lowland rivers: the Cinaruco in Venezuela, the Tambopata in Peru, and the Neches and the Brazos rivers in Texas (USA). These rivers were chosen because of their similar characteristics, in terms of geomorphology, sediments, and water quality. The Cinaruco River and the Neches River have clear slightly-stained waters, whereas the Tambopata and the Brazos River have turbid waters with high loads of suspended sediments. I used morphological approaches as a surrogate to investigate patterns of species distribution in niche space, and predict patterns of species richness at different spatial scales. Despite high variation in the number of species in these two perciform assemblages, morphological analysis based on the means and standard deviations of nearest neighbor distance (NND) and mean distance to centroid (CD) revealed similar trends of morphological similarity in relation to species richness. Comparison of observed versus randomized data mesohabitat scale for all four rivers generally supported the niche expansion model of response to increase in species richness. At the scale of mesohabitats within rivers, most species assemblages appear to be organized by competitive interactions in accordance with the niche expansion model. The tropical species-rich Cinaruco River revealed particularly strong support for the niche expansion model. Intercontinental comparison of functional morphology and diets based on analysis of stomach contents and stable isotope ratios indicated broad morphological and dietary overlap between cichlid and centrarchid assemblages. For the most part, morphological ordinations showed that the two groups have diversified in a parallel manner within the confines of ram-suction modes of prey ingestion. This study concludes that even though differences are observed in historical and stochastic factors structuring fish assemblages in different geographic regions, consistent patterns of convergence at the species and assemblage levels results from natural selection under similar environmental conditions.

Les écosystèmes tropicaux, en particulier les écosystèmes amazoniens, sont connus pour abriter une importante diversité d'organismes, terrestres ou aquatiques. Cependant, les causes et les processus responsables de cette grande diversité dans les assemblages de poissons d'eau douce restent encore peu connus, et leur identification est un fort enjeu dans l'évaluation future des impacts des perturbations humaines qui sont grandissantes dans ces milieux. Nous avons étudié les processus qui façonnent la diversité et la structure des assemblages de poissons d'eau douce de Guyane dans les petits cours d'eau et les fleuves non impactés par les activités humaines. La diversité au sein des assemblages de petits cours d'eau augmente le long du gradient amont/aval et dans les milieux où l'habitat est plus diversifié. L'identité des espèces change le long de ce gradient, définissant des zones le long du cours d'eau. Les relations spatiales entre les assemblages et leur isolement ont aussi un fort effet sur les assemblages. En incorporant les informations sur les traits des espèces (diversité fonctionnelle) et leur relation de parenté (diversité phylogénétique), nous avons montré que la diversité au sein des assemblages n'était pas influencée par l'environnement ou les interactions entre les espèces. Nous avons aussi confirmé le fort effet de la limite à la dispersion entre les assemblages, en lien avec l'histoire passée des bassins versants, dans les petits cours d'eau et dans les fleuves. De telles études sur les processus structurant les assemblages nécessitent l'acquisition de données biologiques plus complètes, et donc le développement d'une nouvelle méthode d'échantillonnage qui soit exhaustive et non invasive. Pour cela, nous avons testé le metabarcoding environnemental (l'identification moléculaire des espèces présentes à partir d'un échantillon d'eau). Cette méthode donne des résultats complémentaires aux pêches traditionnelles et nécessite encore un travail de développement et des tests supplémentaires pour améliorer son efficacité et permettre son utilisation pour identifier les processus structurant les assemblages. Ces travaux, aussi bien pratiques que théoriques, sont nécessaires au développement d'un meilleur cadre conceptuel sur la structure des assemblages de poissons tropicaux, et dans la construction d'indicateurs d'impacts d'activités humaines sur les écosystèmes. / Tropical ecosystems, especially Amazonian ecosystems, host a great diversity of terrestrial and aquatic organisms. However, the causes and the processes behind this high diversity for freshwater fish assemblages are little known, but their identification will be an asset in the assessment of anthropogenic impacts that are increasing in these regions. We studied the processes that shape the diversity and the structure of freshwater fish assemblages of non-impacted streams and rivers located in French Guiana. Within-assemblage diversity increased along an upstream/downstream gradient and was higher in sites where the habitat was diversified. Species identity changed along this gradient, which created zones along the stream. Spatial relationships between assemblages and their isolation also greatly impacted species assemblages. Using information about species traits (functional diversity) and their phylogenetic relationships (phylogenetic diversity), we showed that within-assemblage diversity was not influenced by the environment or by species interactions. We also confirmed that dispersal limitation, linked with the past history of drainage basins, had a strong effect on assemblage structure in both streams and in rivers. Future investigations on the processes structuring fish assemblages will need to acquire more exhaustive biological data, and therefore to develop an efficient, and non-destructive sampling method. To this aim, we evaluated the efficiency of environmental metabarcoding applied to aquatic assemblages (the molecular identification of species present from a water sample) and compared it to traditional sampling methods. Currently, metabarcoding gives complementary information to traditional sampling. It thus needs developments and further tests to increase its efficiency and allow its use for assembly processes studies. Pursuing the formalization of a conceptual framework to investigate assembly rules together with the development of an efficient fish sampling protocol are now needed to better understand the structure of tropical fish assemblages. Those theoretical and practical developments will contribute to better evaluate anthropogenic disturbances on aquatic ecosystems.

A estruturação de padrões e processos das comunidades vegetais ocorrem no espaço e no tempo e é mediada pelas adaptações das plantas (características das espécies) às condições bióticas e abióticas a que estão submetidas. Nesse sentido, este estudo usa a identidade das espécies e seus atributos na busca de padrões florístico-estruturais das comunidades e de padrões de convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos ao longo do gradiente sucessional. Comunidades espacialmente separadas e com diferentes idades de abandono (substituição espaço-tempo) foram demarcadas para a investigação destes padrões numa região de Mata Atlântica, no Rio Grande do Sul, Brasil. Informantes locais indicaram o histórico de uso do solo e o tempo de regeneração da floresta, o qual variou entre 6 e 45 anos e áreas de referência (sem indicativo de corte raso). O levantamento da vegetação arbórea (DAP !10cm) foi realizado em 28 parcelas constituídas de 3 sub-parcelas de 100m2 cada, compondo a matriz de cobertura das espécies em seus sítios. Variáveis locais de clima, solo e espaço foram levantadas, as quais, juntamente com o tempo de regeneração, compuseram matrizes de variáveis ambientais usadas para identificar a importância do ambiente e do tempo na estruturação das comunidades. De um pool de 96 espécies, aquelas 52 mais frequentes (! 8%) tiveram os seguintes atributos avaliados: conteúdo de nitrogênio (LNC) e fósforo foliar (LPC), a relação entre eles, conteúdo de massa seca da folha, área foliar (LA), a massa foliar por área (LMA), espessura foliar, forma da folha, sazonalidade foliar (SA), altura potencial máxima da espécie, altura máxima das espécies estimada em campo (Ac), densidade da madeira e capacidade de rebrote (Rb). Os resultados indicaram que o tempo de abandono (correlação= 0,38, p= 0,001) tem influência maior sobre a comunidade vegetal do que os outros conjuntos de variáveis ambientais consideradas. As áreas de referência apresentaram-se claramente distintas em relação à composição de espécies das áreas iniciais e intermediárias. Por outro lado, as análises de variância dos parâmetros estruturais indicaram um aumento significativo da cobertura do estrato arbóreo, das alturas máximas e mínimas e da estratificação da floresta (variância da altura do dossel), já a partir 26 anos após o abandono, assemelhando-se às áreas de referência. Na análise funcional das comunidades, os atributos que maximizaram os padrões de convergência ao longo do gradiente foram: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb ("(TE) = 0,44, P= 0,01); e aqueles que maximizaram a divergência foram: LA, LNC, Ac, Rb, SA ("(XE.T)= 0,378; P=0,007). Análises exploratórias indicaram a ocorrência de espécies arbóreas mais altas e perenifólias nas florestas avançadas, em contraste às pioneiras de crescimento rápido, com capacidade de rebrotar e sobreviver após distúrbios antrópicos, ocorrendo nos estágios iniciais. A diversidade funcional aumenta com a maturação da floresta. Todavia, os valores elevados encontrados nos estágios intermediários indicam a coocorrência de espécies de etapas iniciais e finais da sucessão nesta fase. Podemos concluir que a estrutura das florestas secundárias nessa região, assim como sua diversidade funcional, começam a adquirir valores semelhantes aos de florestas em estágio avançado de sucessão a partir dos 26 anos, no entanto a composição destas ainda permanece muito distinta. / The structuring of plant communities patterns and processes occur in time and space and are mediated by plant adaptations (species traits) to biotic and abiotic conditions to which they are subjected. This study looks for structural and floristic community patterns through the use of species identity, as well as for traits convergence (TCAP) and divergence (TDAP) assembly patterns in relation to the successional gradient. Spatially separated communities of different ages since abandonment (space-for-time substitution) were demarcated for the investigation of these patterns in the Atlantic Forest, Rio Grande do Sul state, southern Brazil. Local informants indicated the land use history and time of forest regeneration, which ranged between 6 and 45 years, and reference areas (without signal of clear-cut). The trees (DBH ! 10 cm) were surveyed in 28 plots consisting of three 100 m2 sub-plots, composing the species abundance per sites matrix. Abiotic variables of local climate, soil and space have been collected, and were considered as environmental variables, together with the regeneration time in the analysis of community structure. From a pool of 96 species, the 52 most frequent (! 8%) were evaluated for the following attributes: leaf nitrogen (LNC) and phosphorus (LPC) content, the relationship among them, leaf dry matter content, leaf area (LA), leaf mass per area (LMA), leaf thickness, leaf shape, leaf seasonality (SA), maximum potential height, estimated maximum in the field (Ac), wood density and resprouting ability (Rb). The results indicated that the time of abandonment (correlation =0.38, p = 0.001) have greater influence on plant community than the others sets of environmental variables. Reference sites are clearly distinct in species composition from the initial and intermediate areas. Moreover, analysis of variance of the structural parameters indicated a significant increase in tree cover, in the maximum and minimum heights, and in the forest stratification (canopy height variance) along the succession time. Sites with 26 years after abandonment are already similar to the reference areas for such parameters. In the functional analysis of the communities, the traits that maximized convergence assembly patterns along the gradient were: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb (! (TE) = 0.44, P = 0.01) and those that maximized divergence were: LA, LNC, Ac, Rb, SA (! (XE.T) =0.378, P = 0.007). Exploratory analysis indicated the occurrence of taller evergreen trees species at the reference sites, in contrast to the fast growth pioneer species, able to resprout and survive after human disturbances, occurring in the early stages. The functional diversity increases with the maturation of the forest. However, the high values found in the intermediate stages indicate the co-occurrence of early- and late-successional species in this phase. We can conclude that the structure and the functional diversity of secondary forests in this region begin to be similar to forests in advanced stages of succession from 26 years, however the species composition of which still remains very distinct.

A estruturação de padrões e processos das comunidades vegetais ocorrem no espaço e no tempo e é mediada pelas adaptações das plantas (características das espécies) às condições bióticas e abióticas a que estão submetidas. Nesse sentido, este estudo usa a identidade das espécies e seus atributos na busca de padrões florístico-estruturais das comunidades e de padrões de convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos ao longo do gradiente sucessional. Comunidades espacialmente separadas e com diferentes idades de abandono (substituição espaço-tempo) foram demarcadas para a investigação destes padrões numa região de Mata Atlântica, no Rio Grande do Sul, Brasil. Informantes locais indicaram o histórico de uso do solo e o tempo de regeneração da floresta, o qual variou entre 6 e 45 anos e áreas de referência (sem indicativo de corte raso). O levantamento da vegetação arbórea (DAP !10cm) foi realizado em 28 parcelas constituídas de 3 sub-parcelas de 100m2 cada, compondo a matriz de cobertura das espécies em seus sítios. Variáveis locais de clima, solo e espaço foram levantadas, as quais, juntamente com o tempo de regeneração, compuseram matrizes de variáveis ambientais usadas para identificar a importância do ambiente e do tempo na estruturação das comunidades. De um pool de 96 espécies, aquelas 52 mais frequentes (! 8%) tiveram os seguintes atributos avaliados: conteúdo de nitrogênio (LNC) e fósforo foliar (LPC), a relação entre eles, conteúdo de massa seca da folha, área foliar (LA), a massa foliar por área (LMA), espessura foliar, forma da folha, sazonalidade foliar (SA), altura potencial máxima da espécie, altura máxima das espécies estimada em campo (Ac), densidade da madeira e capacidade de rebrote (Rb). Os resultados indicaram que o tempo de abandono (correlação= 0,38, p= 0,001) tem influência maior sobre a comunidade vegetal do que os outros conjuntos de variáveis ambientais consideradas. As áreas de referência apresentaram-se claramente distintas em relação à composição de espécies das áreas iniciais e intermediárias. Por outro lado, as análises de variância dos parâmetros estruturais indicaram um aumento significativo da cobertura do estrato arbóreo, das alturas máximas e mínimas e da estratificação da floresta (variância da altura do dossel), já a partir 26 anos após o abandono, assemelhando-se às áreas de referência. Na análise funcional das comunidades, os atributos que maximizaram os padrões de convergência ao longo do gradiente foram: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb ("(TE) = 0,44, P= 0,01); e aqueles que maximizaram a divergência foram: LA, LNC, Ac, Rb, SA ("(XE.T)= 0,378; P=0,007). Análises exploratórias indicaram a ocorrência de espécies arbóreas mais altas e perenifólias nas florestas avançadas, em contraste às pioneiras de crescimento rápido, com capacidade de rebrotar e sobreviver após distúrbios antrópicos, ocorrendo nos estágios iniciais. A diversidade funcional aumenta com a maturação da floresta. Todavia, os valores elevados encontrados nos estágios intermediários indicam a coocorrência de espécies de etapas iniciais e finais da sucessão nesta fase. Podemos concluir que a estrutura das florestas secundárias nessa região, assim como sua diversidade funcional, começam a adquirir valores semelhantes aos de florestas em estágio avançado de sucessão a partir dos 26 anos, no entanto a composição destas ainda permanece muito distinta. / The structuring of plant communities patterns and processes occur in time and space and are mediated by plant adaptations (species traits) to biotic and abiotic conditions to which they are subjected. This study looks for structural and floristic community patterns through the use of species identity, as well as for traits convergence (TCAP) and divergence (TDAP) assembly patterns in relation to the successional gradient. Spatially separated communities of different ages since abandonment (space-for-time substitution) were demarcated for the investigation of these patterns in the Atlantic Forest, Rio Grande do Sul state, southern Brazil. Local informants indicated the land use history and time of forest regeneration, which ranged between 6 and 45 years, and reference areas (without signal of clear-cut). The trees (DBH ! 10 cm) were surveyed in 28 plots consisting of three 100 m2 sub-plots, composing the species abundance per sites matrix. Abiotic variables of local climate, soil and space have been collected, and were considered as environmental variables, together with the regeneration time in the analysis of community structure. From a pool of 96 species, the 52 most frequent (! 8%) were evaluated for the following attributes: leaf nitrogen (LNC) and phosphorus (LPC) content, the relationship among them, leaf dry matter content, leaf area (LA), leaf mass per area (LMA), leaf thickness, leaf shape, leaf seasonality (SA), maximum potential height, estimated maximum in the field (Ac), wood density and resprouting ability (Rb). The results indicated that the time of abandonment (correlation =0.38, p = 0.001) have greater influence on plant community than the others sets of environmental variables. Reference sites are clearly distinct in species composition from the initial and intermediate areas. Moreover, analysis of variance of the structural parameters indicated a significant increase in tree cover, in the maximum and minimum heights, and in the forest stratification (canopy height variance) along the succession time. Sites with 26 years after abandonment are already similar to the reference areas for such parameters. In the functional analysis of the communities, the traits that maximized convergence assembly patterns along the gradient were: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb (! (TE) = 0.44, P = 0.01) and those that maximized divergence were: LA, LNC, Ac, Rb, SA (! (XE.T) =0.378, P = 0.007). Exploratory analysis indicated the occurrence of taller evergreen trees species at the reference sites, in contrast to the fast growth pioneer species, able to resprout and survive after human disturbances, occurring in the early stages. The functional diversity increases with the maturation of the forest. However, the high values found in the intermediate stages indicate the co-occurrence of early- and late-successional species in this phase. We can conclude that the structure and the functional diversity of secondary forests in this region begin to be similar to forests in advanced stages of succession from 26 years, however the species composition of which still remains very distinct.

A estruturação de padrões e processos das comunidades vegetais ocorrem no espaço e no tempo e é mediada pelas adaptações das plantas (características das espécies) às condições bióticas e abióticas a que estão submetidas. Nesse sentido, este estudo usa a identidade das espécies e seus atributos na busca de padrões florístico-estruturais das comunidades e de padrões de convergência (TCAP) e divergência (TDAP) de atributos ao longo do gradiente sucessional. Comunidades espacialmente separadas e com diferentes idades de abandono (substituição espaço-tempo) foram demarcadas para a investigação destes padrões numa região de Mata Atlântica, no Rio Grande do Sul, Brasil. Informantes locais indicaram o histórico de uso do solo e o tempo de regeneração da floresta, o qual variou entre 6 e 45 anos e áreas de referência (sem indicativo de corte raso). O levantamento da vegetação arbórea (DAP !10cm) foi realizado em 28 parcelas constituídas de 3 sub-parcelas de 100m2 cada, compondo a matriz de cobertura das espécies em seus sítios. Variáveis locais de clima, solo e espaço foram levantadas, as quais, juntamente com o tempo de regeneração, compuseram matrizes de variáveis ambientais usadas para identificar a importância do ambiente e do tempo na estruturação das comunidades. De um pool de 96 espécies, aquelas 52 mais frequentes (! 8%) tiveram os seguintes atributos avaliados: conteúdo de nitrogênio (LNC) e fósforo foliar (LPC), a relação entre eles, conteúdo de massa seca da folha, área foliar (LA), a massa foliar por área (LMA), espessura foliar, forma da folha, sazonalidade foliar (SA), altura potencial máxima da espécie, altura máxima das espécies estimada em campo (Ac), densidade da madeira e capacidade de rebrote (Rb). Os resultados indicaram que o tempo de abandono (correlação= 0,38, p= 0,001) tem influência maior sobre a comunidade vegetal do que os outros conjuntos de variáveis ambientais consideradas. As áreas de referência apresentaram-se claramente distintas em relação à composição de espécies das áreas iniciais e intermediárias. Por outro lado, as análises de variância dos parâmetros estruturais indicaram um aumento significativo da cobertura do estrato arbóreo, das alturas máximas e mínimas e da estratificação da floresta (variância da altura do dossel), já a partir 26 anos após o abandono, assemelhando-se às áreas de referência. Na análise funcional das comunidades, os atributos que maximizaram os padrões de convergência ao longo do gradiente foram: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb ("(TE) = 0,44, P= 0,01); e aqueles que maximizaram a divergência foram: LA, LNC, Ac, Rb, SA ("(XE.T)= 0,378; P=0,007). Análises exploratórias indicaram a ocorrência de espécies arbóreas mais altas e perenifólias nas florestas avançadas, em contraste às pioneiras de crescimento rápido, com capacidade de rebrotar e sobreviver após distúrbios antrópicos, ocorrendo nos estágios iniciais. A diversidade funcional aumenta com a maturação da floresta. Todavia, os valores elevados encontrados nos estágios intermediários indicam a coocorrência de espécies de etapas iniciais e finais da sucessão nesta fase. Podemos concluir que a estrutura das florestas secundárias nessa região, assim como sua diversidade funcional, começam a adquirir valores semelhantes aos de florestas em estágio avançado de sucessão a partir dos 26 anos, no entanto a composição destas ainda permanece muito distinta. / The structuring of plant communities patterns and processes occur in time and space and are mediated by plant adaptations (species traits) to biotic and abiotic conditions to which they are subjected. This study looks for structural and floristic community patterns through the use of species identity, as well as for traits convergence (TCAP) and divergence (TDAP) assembly patterns in relation to the successional gradient. Spatially separated communities of different ages since abandonment (space-for-time substitution) were demarcated for the investigation of these patterns in the Atlantic Forest, Rio Grande do Sul state, southern Brazil. Local informants indicated the land use history and time of forest regeneration, which ranged between 6 and 45 years, and reference areas (without signal of clear-cut). The trees (DBH ! 10 cm) were surveyed in 28 plots consisting of three 100 m2 sub-plots, composing the species abundance per sites matrix. Abiotic variables of local climate, soil and space have been collected, and were considered as environmental variables, together with the regeneration time in the analysis of community structure. From a pool of 96 species, the 52 most frequent (! 8%) were evaluated for the following attributes: leaf nitrogen (LNC) and phosphorus (LPC) content, the relationship among them, leaf dry matter content, leaf area (LA), leaf mass per area (LMA), leaf thickness, leaf shape, leaf seasonality (SA), maximum potential height, estimated maximum in the field (Ac), wood density and resprouting ability (Rb). The results indicated that the time of abandonment (correlation =0.38, p = 0.001) have greater influence on plant community than the others sets of environmental variables. Reference sites are clearly distinct in species composition from the initial and intermediate areas. Moreover, analysis of variance of the structural parameters indicated a significant increase in tree cover, in the maximum and minimum heights, and in the forest stratification (canopy height variance) along the succession time. Sites with 26 years after abandonment are already similar to the reference areas for such parameters. In the functional analysis of the communities, the traits that maximized convergence assembly patterns along the gradient were: LNC, LPC, LMA, Ac and Rb (! (TE) = 0.44, P = 0.01) and those that maximized divergence were: LA, LNC, Ac, Rb, SA (! (XE.T) =0.378, P = 0.007). Exploratory analysis indicated the occurrence of taller evergreen trees species at the reference sites, in contrast to the fast growth pioneer species, able to resprout and survive after human disturbances, occurring in the early stages. The functional diversity increases with the maturation of the forest. However, the high values found in the intermediate stages indicate the co-occurrence of early- and late-successional species in this phase. We can conclude that the structure and the functional diversity of secondary forests in this region begin to be similar to forests in advanced stages of succession from 26 years, however the species composition of which still remains very distinct.

Environmental filters play an important role in plant community assembly. Evaluating spatial variation in functional traits across environmental gradients may help determine the environmental filters that play a role in community assembly and how plant communities respond to prevailing environmental conditions. In this study, we evaluated spatial variation in leaf traits (size, thickness, specific area and dry matter content) of coastal sand dune plant communities across 16 sites along a precipitation gradient in the Yucatan Peninsula. We described community-wide trait variation in terms of dispersion and dominant values across the gradient in order to answer the following questions: Which environmental filters explain variation in leaf traits? What ecological strategies, in terms of leaf economics, do these environmental filters favour? Mean specific leaf area and dispersion in leaf thickness tended to be lower in drier sites, suggesting that plants invest more biomass per leaf (a conservative strategy) and become more succulent as aridity increases. Contrary to expectation, leaf size increased with proximity to the coastline and dry matter content was significantly greater in the wettest region. Therefore, variation in these leaf traits content cannot be explained by the precipitation gradient. We have shown that predictable variation in some functional leaf traits can be found, even at small scales within the same vegetation zone in coastal sand dunes. Our study supports the notion that variation in water availability can be an important driver of functional trait distribution in the plant communities of some arid environments.

As samambaias do gênero Pteridium caracterizam-se pelas largas frondes e por um sistema de rizomas subterrâneos que possibilita sua rápida expansão. Apresentam elevada produção de biomassa ao longo do ano, que aumenta a incidência de incêndios, e ainda liberam substâncias químicas consideradas alelopáticas. Atualmente, são conhecidas como plantas-problema, pois vêm se expandindo e ocupando grandes áreas em diversas partes do mundo, causando impacto econômico e ecológico. Nesse contexto, este estudo teve por objetivo geral a compreensão do impacto da invasão por Pteridium arachnoideum sobre a vegetação de cerrado e a elucidação dos mecanismos por meio dos quais vem sendo lentamente revertido o processo de invasão na área de estudo. Para tanto, analisamos áreas de cerradão invadidas há mais de quatro décadas na Estação Ecológica de Assis (EEcA), no sudoeste do estado de São Paulo. Analisamos a composição florística e estrutura da comunidade em uma área invadida dentro da EEcA. Avaliamos os componentes do estrato arbóreo e regenerante da comunidade, a fim de verificar quais as espécies que conseguiram ultrapassar as barreiras físicas e químicas impostas pela presença da samambaia. Para tanto, comparamos a vegetação da área invadida com uma área adjacente não invadida, com ambiente e histórico de perturbações semelhantes. Utilizamos 100 pontos quadrantes para amostragem da composição florística e, para caracterização da estrutura da comunidade, alocamos 15 parcelas de 10 m x 30 m para amostrar o estrato superior, dentro das quais foram instaladas sub-parcelas de 2 m x 30 m para o estrato intermediário e de 2 m x 2 m para o estrato inferior. Medimos a cobertura das copas das árvores dentro das parcelas e estimamos a porcentagem de cobertura do solo por Pteridium. As espécies que conseguiram ocupar a área no início da invasão são tolerantes à sombra e com ritmo de crescimento rápido, características que possibilitaram que tais espécies ultrapassassem a barreira de samambaia e se estabelecessem na área. Já as espécies do estrato inferior se assemelham às da área não invadida, indicando que está havendo uma substituição das espécies na comunidade vegetal. A baixa densidade das árvores na área invadida diminui a competição entre os indivíduos, que, por sua vez, investem em aumento de tamanho, sendo consideravelmente maiores do que as árvores do cerradão não invadido. Essas árvores, que formam o estrato arbóreo atualmente, estão facilitando a regeneração natural de espécies arbóreas nativas e, assim, revertendo, lentamente, o processo de invasão. Testamos quais variáveis, relacionadas às funções ecológicas e aspectos estruturais das árvores de grande porte que se estabeleceram nas áreas invadidas, estão favorecendo as plantas em regeneração sob suas copas. Para tanto, amostramos os indivíduos maiores que 50 cm sob a copa de árvores sistematicamente selecionadas, segundo atributos funcionais e estruturais. Verificamos que as árvores que possuem copas mais densas e perenifólias apresentaram mais regenerantes sob suas copas. A resiliência característica do cerrado tem possibilitado que as áreas invadidas consigam se recuperar, podendo se assemelhar futuramente às áreas de cerradão da EEcA, porém muito lentamente. Ações de manejo que almejam a restauração dessas áreas mais rapidamente devem focar seus esforços na eliminação do Pteridium e/ou na introdução de espécies que possuam as características das árvores que atuam como facilitadoras da regeneração. / The genus Pteridium comprises bracken species recognized by large fronds and a rhizome system that allows their fast expansion. Bracken presents an elevated biomass production throughout the year, that increases fire occurrence and release chemical compounds that are considered allelopathic. Nowadays, species of the genus Pteridium are well known as problem-species, due to their expansion and occupation of large areas around the world, causing great economic and ecological impacts. Aiming at the comprehension of bracken invasion over cerrado vegetation, we studied its impact over the plant community and, also, the slow natural regeneration process of cerrado recovery after invasion. We analyzed savanna woodland areas that have been invaded for over four decades, at Assis Ecological Station (EEcA), in southwestern São Paulo State. We analyzed the floristic composition and the plant community structure in an invaded area, compared to a non invaded patch of savanna vegetation. Components of the arboreal and regeneration strata were analyzed, in order to verify which species managed to pass by the physical and chemical barrier imposed by bracken. We assessed 100 points to assemble the floristic composition, using the quarter method, and for the community structure we used 15 plots of 10 m x 30 m to assemble the superior strata. The intermediate layer was assessed by sub-plots of 2 m x 30 m and the inferior strata using 2 m x 2 m sub-plots. We measured the canopy cover and also bracken cover inside the plots. The arboreal species first occupying the invaded area are shadow tolerant and fast growing, attributes which allowed them to overtake the bracken layer and establish. Nowadays, the invasive species has been replaced by a high number of arboreal species, the inferior strata being floristically similar to the area not invaded. The low density of adult trees in the invaded area reduce the competition among individuals that end up investing in growth, with greater size compared to those trees in the non invaded area. These large trees function as nurse trees, facilitating other species to establish under their canopies. We tested which variables related to the ecological functions and tree structure are favouring the understory, in order to comprehend the ecological processes and interactions that regulate the assembly rules of the invaded community being recovered. We assembled all individuals from arboreal species over 50 cm high growing under the projection of nurse trees canopy. These nurse trees were systematically selected, for the basis of functional and structural attributes. Understory density and richness were higher under trees with dense and permanent shadow, and that was the attribute better explaining the recovery process. The high resilience of savanna have helped the recovery of invaded areas. This process, however, has been very slow. Interventions whiling to restore those areas should be focused on bracken eradication and/or introduction of those species that can facilitate the natural regeneration.

Uma das mais relevantes perspectivas que buscam explicar como as comunidades ecológicas se organizam é a teoria do nicho, que se divide em duas linhas de pesquisa com filosofias opostas. A primeira enfatiza que diferenças nas características funcionais de organismos permitem sua coexistência, enquanto que a segunda avalia até que ponto membros de uma mesma comunidade tendem a exibir similaridade em seus atributos funcionais. Uma variedade de métodos analíticos tem sido desenvolvida para avaliar mecanismos ligados a cada um dos processos. Explorando o padrão de distribuição de atributos de comunidades, a limitação de similaridade resulta em divergência de atributos, enquanto a ação local de filtros ambientais em geral produz convergência de atributos. Nesse sentido, o método para discriminação de padrões de organização por convergência ou por divergência de atributos no contexto de metacomunidades é de grande valor. Nesta dissertação, tal abordagem é utilizada para a avaliação de padrões de convergência e de divergência de atributos de plantas arbóreas juvenis em manchas florestais. Não incluímos informação filogenética ou de espécies a fim de avaliarmos até que ponto uma abordagem plenamente funcional pode explicar padrões de comunidades. O trabalho foi desenvolvido na Serra do Sudeste do RS, que consiste em um mosaico campo-floresta relativamente bem conservado. Algo instigante na Serra do Sudeste é a presença das coníferas Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. em várias manchas florestais, espécies reconhecidas como características da Floresta com Araucária do Planalto Sul-Brasileiro. Tal ocorrência vem sendo discutida há muitas décadas na literatura, mas nenhum estudo ecológico feito nessas áreas foi publicado ainda. Assim, nesta dissertação, tive como objetivos avançar na teoria relacionada à organização de comunidades e obter dados de qualidade para a avaliação continuada da dinâmica ecológica por trás dos mosaicos campo-floresta com presença de A. angustifolia na Serra do Sudeste. Os resultados encontrados revelaram padrões tanto de convergência quanto de divergência de atributos. A abordagem inteiramente funcional utilizada neste trabalho foi muito útil para a inferência de prováveis mecanismos de nicho envolvidos na organização das comunidades de árvores juvenis. Nós defendemos que a análise de dados de atributos referentes ao nível de indivíduos em um contexto de metacomunidades é a melhor maneira de explorar diretamente como a convergência e a divergência de atributos realmente se comporta ao longo de um dado gradiente. Com relação ao limite austral da distribuição de Araucaria angustifolia, caso as áreas da Serra do Sudeste sejam consideradas nativas, haveria uma ocorrência disjunta da espécie e, talvez, do tipo vegetacional Floresta com Araucária. Esse tema é especialmente importante no que concerne a uma possível migração da espécie ou mesmo da flora típica da formação rumo ao sul, ou alternativamente a uma possível evidência remanescente de que a espécie ou mesmo de que a formação tenham ocorrido continuamente até essas latitudes, talvez há centenas de milhares de anos atrás. A resolução desse mistério, entretanto, provavelmente só seja alcançada através de estudos paleopolínicos e genéticos. De qualquer forma, tais áreas devem ser protegidas, já que seu desconhecimento por grande parte da comunidade científica facilita a negligência de sua conservação. / Ecologists have considered niche theory one of the most relevant perspectives attempting to explain ecological community assembly. It is divided in two research programs with opposed philosophies. The first emphasises that differences in functional attributes of organisms enable their coexistence, whereas the second evaluate to which extent members of a same community tend to exhibit similarity regarding their functional traits. A variety of analytical methods have been developed for assessing mechanisms related to each of these processes. By exploring the trait distribution pattern in communities, it is generally accepted that the local action of environmental filters generates a pattern of trait convergence, whereas limiting similarity leads to trait divergence. In this sense, the method for discriminating traitconvergence and trait-divergence assembly patterns in the metacommunity context is of great value. In this dissertation, such approach is used for evaluating convergence and divergence patterns of tree sapling traits in forest patches in the Serra do Sudeste region of Rio Grande do Sul state, southern Brazil. We did not include phylogenetic or species identity information in the analysis since we wanted to evaluate to which extent an entirely functional approach could explain community patterns. The study was carried out in Serra do Sudeste, which consists of a forest-grassland mosaic relatively well conserved. Something puzzling in Serra do Sudeste is the presence of conifers such as Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze and Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. in several forest patches. These species are characteristic of the Araucaria forest occurring in the South-Brazilian Plateau. Such occurrence has been matter of a long-lasting debate in the regional literature, but no ecological study done in these areas has been published yet. In this dissertation I aimed at advancing on the theoretical bases of community assembly and at gathering data for continuously evaluating the ecological dynamics of the forest-grassland mosaics with presence of A. angustifolia in Serra do Sudeste. The results revealed both trait convergence and divergence patterns, which indicated mechanisms for the assembly of tree sapling communities. The entirely functional approach applied here was very useful to infer probable mechanisms underlying community assembly. We argue that the use of individual-based trait information in a metacommunity context is the best way to directly explore how trait convergence and trait divergence behave along a given gradient. With regard to the austral boundary of Araucaria angustifolia distribution, if the patches of Serra do Sudeste are considered native, there would be a disjunct occurrence of the species and perhaps of the vegetational type Araucaria forest. This issue is especially important regarding a possible migration of the species or even of the typical associated flora southwards, or alternatively, regarding a possible relict evidence that the species had continuously occurred along such latitudes in a remote past. Nonetheless, the resolution of this puzzle probably only will be achieved through genetic and paleopollen studies. Anyway, such areas must be protected as their omission in important scientific studies facilitates the negligence of their conservation.