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Bien que les interactions biotiques soient connues pour être déterminantes dans l’établissement des espèces, il est encore difficile de savoir quels facteurs sont impliqués dans l’équilibre entre interaction positive et interaction négative. Il est de fait difficile de savoir sous quelles conditions les interactions biotiques peuvent favoriser ou empêcher la régénération des espèces. Cette thèse vise à étudier le rôle des interactions biotiques d'arbustes avec des semis de chêne sur la régénération de trois espèces de chênes sur les forêts des dunes côtières d'Aquitaine en testant comment l’effet net de ces interactions varie le long d’un gradient d’aridité, sur deux étages de canopée et en fonction des stratégies fonctionnelles de trois espèces de Chêne dans un contexte de changement global. Ce travail a été effectué en utilisant deux approches, une approche descriptive en utilisant un patron de points répartis dans l’espace et une approche expérimentale en transplantant les semis cibles. Les résultats montrent que la variation spatiale, en terme d’interactions biotiques, est fortement corrélée avec la sévérité environnementale, avec des interactions entre jeunes pousses de chêne très sensibles aux sécheresses estivales et aux trouées dans les canopées. Les interactions testées étaient de nature facilitatrice dans les plots découverts dans les dunes sèches du nord de Soulac et tournaient à la compétition sous le couvert forestier dans les dunes plus humides du sud, à Seignosse. La nature des interactions était constant entre les stratégies fonctionnelles des espèces cibles de chêne. Les résultats de cette thèse montrent de manière générale une confirmation de la formulation originale du SGH qui prédit une augmentation de la facilitation en lien avec une augmentation de la sévérité environnementale et souligne le fait que la réduction du stress hydrique atmosphérique par des arbustes est nécessaire à la régénération des semis de chêne. Dans cette perspective, le sylviculteur doit conserver les arbustes du sous-étage, en particulier dans les trouées, afin de permettre une meilleure régénération des plants de chêne. Cette thèse met en évidence la nécessaire considération des interactions biotiques dans la régénération du chêne dans les actuelles sévères conditions climatiques et le rôle prépondérant de ces interactions dans la réponse aux changements climatiques futurs probables dans cette région Aquitaine. / Although biotic interactions are known to be important determinants of species establishment, it is uncertain what factors determine the net balance between positive and negative interactions thus, under what conditions biotic interactions could enhance or impede species regeneration. Bien que les interactions biotiques soient connues pour être This thesis aims to study the role of biotic interactions of shrubs with oak seedlings for regeneration of three oak species on the Aquitaine coastal dune forests, by testing how the net effect of these interactions vary along aridity gradient, between two overstory canopies and in respect to the functional strategies of three oak species in the context of climate change. This was done by using two approaches, descriptive approach using spatial point pattern data and experimental approach by transplanting the target seedlings. The results show that the spatial variation in the nature of biotic interactions is strongly relate to environmental severity conditions, where the shrub-oak seedling interactions were very sensitive to increasing summer drought and canopy opening, the interactions strength was facilitative under gap plots in the dry northern dunes in Soulac and switch on competitive under forest plots in the wet southern dunes in Seignosse. The nature of the interactions was constant across the functional strategies of the targets species of oak. For the most part, results of this thesis show general support to the original formulation of SGH which predicts increasing facilitation with increasing severity and underscore the fact that atmospheric water stress reduction by shrubs is required for oak seedling regeneration. In this perspective, silviculturist should conserve understory shrubs, in particular in gaps, in order to allow a better regeneration niche of oak seedlings. This thesis highlights the importance of considering biotic interactions in oak regeneration under current harshness climatic conditions and with expectation to have an ambitious role in alleviation future climatic change consequence in this region.

L’objectif de cette thèse est d’étudier les interactions allélopathiques dans la forêt de chêne pubescente en région méditerranéenne et d’envisager comment ces interactions peuvent être affectées par le changement climatique. Nous avons montré que l'arbre dominant Q. pubescens et ses espèces compagnes A. monspessulanum et C. coggygria ont des potentialités allélopathiques différentes en fonction du stade phénologique des feuilles ce qui pourrait affecter la germination et la croissance des plantes herbacées de sous-étage. Ces différences d'effet allélopathique peuvent résulter non seulement de différences dans la quantité des composés allélopathiques produits, mais aussi de différences qualitatives observées en fonction du stade phénologique. Cela suggère que l’effet allélopathique puisse varier dans le temps de manière à correspondre au stade de développement des plantes herbacées cibles. Sur l’une des plantes cibles utilisées dans les bioessais, les effets allélopathiques ont d’autre part été accentués en changeant les conditions environnementales (hydriques et/ou thermiques) ce qui suggère des modifications éventuelles des potentiels allélopathiques des plantes à attendre avec le changement climatique. Nos résultats en pépinière ont montré le potentiel allélopathique de cotinus et pinus sur la croissance des plantules de chêne, quelques soient les conditions d’arrosage (stressé ou non stressé. En affectant notamment la biomasse du système racinaire dont la croissance est un élément clé des espèces méditerranéennes pour résister à la sécheresse estivale prolongée, ces interactions pourraient jouer un rôle important dans les processus de régénération du chêne pubescent. / The aim of this thesis is to study allelopathic interactions in the downy oak forest in the mediterranean region and to consider how these interactions can be affected by climate change. We have shown that the dominant tree Q. pubescens and its companion species A. monspessulanum and C. coggygria have different allelopathic potentialities, evaluated in vitro on herbaceous target plants, depending on the phenological stage of the leaves, which could in natura affect the germination and growth of understory herbaceous plants. These differences in allelopathic effect may result not only from differences in the quantity of allelopathic compounds produced, but also from qualitative differences observed as a function of the phenological stage. This suggests that the allelopathic effect may vary over time to match the stage of development of the target herbaceous plants. On one of the target plants used in the bioassays, the allelopathic effects were further accentuated by changing the water and / or thermal conditions which suggests possible modifications of the allelopathic potential of the plants to be expected with climate change.Our results in the plant nursery showed the allelopathic potential of cotinus and pinus on the growth of oak seedlings, whatever the watering conditions (stressed or unstressed). By affecting in particular the biomass of the root system, the growth of which is a key element of the mediterranean species to resist the prolonged summer drought, these interactions could play an important role in the regeneration processes of downy oak.

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.

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.

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.

A identificação de atributos funcionais de colêmbolos associada com sua caracterização taxonômica responde aos impactos causados por mudanças de uso e manejo, além de terem um efeito sobre os processos funcionais do solo. Além disso, a descrição de atributos funcionais visa também atender o crescente interesse de investigar mecanismos relacionados com os processos de montagem de comunidade, tais como a convergência e divergência de atributos funcionais. Este trabalho teve três objetivos: 1) investigar a composição e estrutura de comunidades de colêmbolos em relação a alterações de uso do solo e diferentes ofertas de forragem através de uma abordagem funcional e taxonômica; 2) avaliar a existência de filtros ambientais e diferenciação de nichos dentro das comunidades; 3) avaliar o efeito de diferentes grupos funcionais dos colêmbolos no funcionamento do solo. Para isto, foram realizamos três estudos, sendo avaliados no primeiro estudo diferentes usos do solo (mata, campo e eucalipto) e no segundo estudo quatro níveis de ofertas de forragem. Como resultado principal de ambos os estudos, observamos que os de índices taxonômicos, tais como riqueza e diversidade de espécies, podem apresentar padrões diferentes dos índices funcionais, porém ambas as abordagens foram sensíveis aos tratamentos avaliados. De modo geral, o aumento da riqueza e diversidade de colêmbolos não é diretamente relacionado com o aumento da diversidade funcional. Também foi observado em ambos os estudos que a composição e estrutura das comunidades de colêmbolos foram afetadas significativamente pela existência de um filtro ambiental e pela diferenciação de nicho ecológico, uma vez que observamos convergência e divergência de atributos funcionais significativamente relacionados com os gradientes estudados. O terceiro estudo, realizado em condições de microcosmos, consistiram em 6 tratamentos e um controle, sendo os tratamento a combinação de diferentes grupos funcionais de colêmbolos. De modo geral, os resultados mostram que a presença de colêmbolos não afetou significativamente o tamanho da comunidade microbiana do solo, porém estimulou a mineralização de C e N. A presença de apenas um grupo funcional de colêmbolos estimulou a atividade microbiana, sendo estes significativamente diferentes do tratamento controle. Estas diferenças são ainda maiores quando há duas e três grupos funcionais no mesmo microcosmo. O estímulo sobre a comunidade microbiana possivelmente deve-se aos diferentes nichos ocupados pelos colêmbolos dentro do solo, pelas modificações na composição microbiana e pela redistribuição de nutrientes no interior do solo. Palavra-chave: colêmbolos; filtro ambiental; interação biológica; regras de montagem; campos; uso do solo; grupo funcional; atributo funcional; convergência de atributos; divergência de atributos. / Traits-based approach (functional traits) associated with taxonomical description in collembolan communities can response to environmental changes and have a directly effect on soil functioning. Furthermore, trait-based approach also aims to attend the growing interest in investigating mechanisms that are related to assembly process in communities, such as trait-convergence and trait-divergence assembly patterns. This work was three objective: 1) investigating the composition and structure of Collembola communities regarding environmental changes in soil and litter induced by land-use and grassland management using both taxonomic and functional approaches; 2) assessing the existence of environmental filtering and biotic interaction within collembolan communities; 3) evaluating the effect of three collembolan life-form on soil functioning. To this, we carried out three studies to investigate these objectives which two of them was carried out in three land-uses types (study 1) and four herbage allowance (study 2).The results of the studies 1 and 2 showed that taxonomic indices such as richness and taxonomical diversity and functional indices can have different patterns in collembolan communities, but both approaches are sensitive to the treatments evaluated. In general, increasing the richness and diversity of collembola was not directly related with the increase of the functional diversity. We also observed in both studies the composition and structure of Collembolan communities are significantly affected by the existence of an environmental filtering and biotic interaction, since we observed significantly trait-convergence and trait- divergence related to ecological gradients tested. Our findings show that functional traits provide a better understanding of the response of communities to biotic and abiotic changes. The third study was carried out in microcosm conditions and consisted of 6 different combinations of collembolan life-form. Overall, our results showed that collembolan life-forms did not significantly affect microbial biomass but collembolan life-forms affected microbial activities. The presence of only one life-form stimulated C and N mineralization regarding to their CO2 and enzymatic activities, but these stimulations were higher when there was two or three life-forms in the same microcosm. We suggest that stimulation on the microbial community is due to different niches occupied by each collembolan life-form, the changes on microbial composition and redistribution of nutrients in the soil.

A identificação de atributos funcionais de colêmbolos associada com sua caracterização taxonômica responde aos impactos causados por mudanças de uso e manejo, além de terem um efeito sobre os processos funcionais do solo. Além disso, a descrição de atributos funcionais visa também atender o crescente interesse de investigar mecanismos relacionados com os processos de montagem de comunidade, tais como a convergência e divergência de atributos funcionais. Este trabalho teve três objetivos: 1) investigar a composição e estrutura de comunidades de colêmbolos em relação a alterações de uso do solo e diferentes ofertas de forragem através de uma abordagem funcional e taxonômica; 2) avaliar a existência de filtros ambientais e diferenciação de nichos dentro das comunidades; 3) avaliar o efeito de diferentes grupos funcionais dos colêmbolos no funcionamento do solo. Para isto, foram realizamos três estudos, sendo avaliados no primeiro estudo diferentes usos do solo (mata, campo e eucalipto) e no segundo estudo quatro níveis de ofertas de forragem. Como resultado principal de ambos os estudos, observamos que os de índices taxonômicos, tais como riqueza e diversidade de espécies, podem apresentar padrões diferentes dos índices funcionais, porém ambas as abordagens foram sensíveis aos tratamentos avaliados. De modo geral, o aumento da riqueza e diversidade de colêmbolos não é diretamente relacionado com o aumento da diversidade funcional. Também foi observado em ambos os estudos que a composição e estrutura das comunidades de colêmbolos foram afetadas significativamente pela existência de um filtro ambiental e pela diferenciação de nicho ecológico, uma vez que observamos convergência e divergência de atributos funcionais significativamente relacionados com os gradientes estudados. O terceiro estudo, realizado em condições de microcosmos, consistiram em 6 tratamentos e um controle, sendo os tratamento a combinação de diferentes grupos funcionais de colêmbolos. De modo geral, os resultados mostram que a presença de colêmbolos não afetou significativamente o tamanho da comunidade microbiana do solo, porém estimulou a mineralização de C e N. A presença de apenas um grupo funcional de colêmbolos estimulou a atividade microbiana, sendo estes significativamente diferentes do tratamento controle. Estas diferenças são ainda maiores quando há duas e três grupos funcionais no mesmo microcosmo. O estímulo sobre a comunidade microbiana possivelmente deve-se aos diferentes nichos ocupados pelos colêmbolos dentro do solo, pelas modificações na composição microbiana e pela redistribuição de nutrientes no interior do solo. Palavra-chave: colêmbolos; filtro ambiental; interação biológica; regras de montagem; campos; uso do solo; grupo funcional; atributo funcional; convergência de atributos; divergência de atributos. / Traits-based approach (functional traits) associated with taxonomical description in collembolan communities can response to environmental changes and have a directly effect on soil functioning. Furthermore, trait-based approach also aims to attend the growing interest in investigating mechanisms that are related to assembly process in communities, such as trait-convergence and trait-divergence assembly patterns. This work was three objective: 1) investigating the composition and structure of Collembola communities regarding environmental changes in soil and litter induced by land-use and grassland management using both taxonomic and functional approaches; 2) assessing the existence of environmental filtering and biotic interaction within collembolan communities; 3) evaluating the effect of three collembolan life-form on soil functioning. To this, we carried out three studies to investigate these objectives which two of them was carried out in three land-uses types (study 1) and four herbage allowance (study 2).The results of the studies 1 and 2 showed that taxonomic indices such as richness and taxonomical diversity and functional indices can have different patterns in collembolan communities, but both approaches are sensitive to the treatments evaluated. In general, increasing the richness and diversity of collembola was not directly related with the increase of the functional diversity. We also observed in both studies the composition and structure of Collembolan communities are significantly affected by the existence of an environmental filtering and biotic interaction, since we observed significantly trait-convergence and trait- divergence related to ecological gradients tested. Our findings show that functional traits provide a better understanding of the response of communities to biotic and abiotic changes. The third study was carried out in microcosm conditions and consisted of 6 different combinations of collembolan life-form. Overall, our results showed that collembolan life-forms did not significantly affect microbial biomass but collembolan life-forms affected microbial activities. The presence of only one life-form stimulated C and N mineralization regarding to their CO2 and enzymatic activities, but these stimulations were higher when there was two or three life-forms in the same microcosm. We suggest that stimulation on the microbial community is due to different niches occupied by each collembolan life-form, the changes on microbial composition and redistribution of nutrients in the soil.

A identificação de atributos funcionais de colêmbolos associada com sua caracterização taxonômica responde aos impactos causados por mudanças de uso e manejo, além de terem um efeito sobre os processos funcionais do solo. Além disso, a descrição de atributos funcionais visa também atender o crescente interesse de investigar mecanismos relacionados com os processos de montagem de comunidade, tais como a convergência e divergência de atributos funcionais. Este trabalho teve três objetivos: 1) investigar a composição e estrutura de comunidades de colêmbolos em relação a alterações de uso do solo e diferentes ofertas de forragem através de uma abordagem funcional e taxonômica; 2) avaliar a existência de filtros ambientais e diferenciação de nichos dentro das comunidades; 3) avaliar o efeito de diferentes grupos funcionais dos colêmbolos no funcionamento do solo. Para isto, foram realizamos três estudos, sendo avaliados no primeiro estudo diferentes usos do solo (mata, campo e eucalipto) e no segundo estudo quatro níveis de ofertas de forragem. Como resultado principal de ambos os estudos, observamos que os de índices taxonômicos, tais como riqueza e diversidade de espécies, podem apresentar padrões diferentes dos índices funcionais, porém ambas as abordagens foram sensíveis aos tratamentos avaliados. De modo geral, o aumento da riqueza e diversidade de colêmbolos não é diretamente relacionado com o aumento da diversidade funcional. Também foi observado em ambos os estudos que a composição e estrutura das comunidades de colêmbolos foram afetadas significativamente pela existência de um filtro ambiental e pela diferenciação de nicho ecológico, uma vez que observamos convergência e divergência de atributos funcionais significativamente relacionados com os gradientes estudados. O terceiro estudo, realizado em condições de microcosmos, consistiram em 6 tratamentos e um controle, sendo os tratamento a combinação de diferentes grupos funcionais de colêmbolos. De modo geral, os resultados mostram que a presença de colêmbolos não afetou significativamente o tamanho da comunidade microbiana do solo, porém estimulou a mineralização de C e N. A presença de apenas um grupo funcional de colêmbolos estimulou a atividade microbiana, sendo estes significativamente diferentes do tratamento controle. Estas diferenças são ainda maiores quando há duas e três grupos funcionais no mesmo microcosmo. O estímulo sobre a comunidade microbiana possivelmente deve-se aos diferentes nichos ocupados pelos colêmbolos dentro do solo, pelas modificações na composição microbiana e pela redistribuição de nutrientes no interior do solo. Palavra-chave: colêmbolos; filtro ambiental; interação biológica; regras de montagem; campos; uso do solo; grupo funcional; atributo funcional; convergência de atributos; divergência de atributos. / Traits-based approach (functional traits) associated with taxonomical description in collembolan communities can response to environmental changes and have a directly effect on soil functioning. Furthermore, trait-based approach also aims to attend the growing interest in investigating mechanisms that are related to assembly process in communities, such as trait-convergence and trait-divergence assembly patterns. This work was three objective: 1) investigating the composition and structure of Collembola communities regarding environmental changes in soil and litter induced by land-use and grassland management using both taxonomic and functional approaches; 2) assessing the existence of environmental filtering and biotic interaction within collembolan communities; 3) evaluating the effect of three collembolan life-form on soil functioning. To this, we carried out three studies to investigate these objectives which two of them was carried out in three land-uses types (study 1) and four herbage allowance (study 2).The results of the studies 1 and 2 showed that taxonomic indices such as richness and taxonomical diversity and functional indices can have different patterns in collembolan communities, but both approaches are sensitive to the treatments evaluated. In general, increasing the richness and diversity of collembola was not directly related with the increase of the functional diversity. We also observed in both studies the composition and structure of Collembolan communities are significantly affected by the existence of an environmental filtering and biotic interaction, since we observed significantly trait-convergence and trait- divergence related to ecological gradients tested. Our findings show that functional traits provide a better understanding of the response of communities to biotic and abiotic changes. The third study was carried out in microcosm conditions and consisted of 6 different combinations of collembolan life-form. Overall, our results showed that collembolan life-forms did not significantly affect microbial biomass but collembolan life-forms affected microbial activities. The presence of only one life-form stimulated C and N mineralization regarding to their CO2 and enzymatic activities, but these stimulations were higher when there was two or three life-forms in the same microcosm. We suggest that stimulation on the microbial community is due to different niches occupied by each collembolan life-form, the changes on microbial composition and redistribution of nutrients in the soil.