Orientadores: Fernando Roberto Martins, Roque Cielo Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T23:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eisenlohr_PedroVasconcellos_D.pdf: 5031801 bytes, checksum: e52fd0b20ded59b879aa03884e6f9b19 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Na América do Sul, há pouco conhecimento sobre as relações florísticas entre Domínios de florestas e savanas. Considerando os Domínios do Cerrado e Amazônico no Brasil e a área de transição entre eles, investigamos os padrões de similaridade e de gradientes (Capítulo 1), de diversidade alfa (Capítulo 2) e de distribuição geográfica potencial (Capítulo 3) da flora arbórea e suas correlações com variáveis ambientais e estruturas espaciais. Aplicamos análises multivariadas, estimativas de diversidade de espécies, modelos lineares gerais e ferramentas espaciais, incluindo análise de autocorrelação espacial e modelagem de distribuição geográfica de espécies, sobre dados florísticos e ambientais em um banco de dados constituído por 90 levantamentos. No Capítulo 1, encontramos que a conexão entre os Domínios ocorre como um gradiente fortemente correlacionado com a precipitação anual, opondo climas pluviais (Domínio Amazônico) a climas continentais (Domínio do Cerrado). As florestas de várzea amazônicas constituem um bloco florístico isolado e a grande área de Transição mostra afinidade florística a ambos os Domínios. A flora tem forte padrão espacial: autocorrelaciona-se positivamente a curtas distâncias e negativamente a grandes distâncias, indicando diminuição da similaridade com o aumento da distância geográfica. O diâmetro do tronco do menor indivíduo incluído na amostra (DMI) também foi uma variável importante para explicar a variação florística. No Capítulo 2, a diversidade alfa correlacionou-se significativamente com variáveis de precipitação e de temperatura, mostrou-se influenciada pelo espaço e apresentou correlação significativa com o DMI. Alguns resultados dos modelos globais foram aparentemente contraditórios com a literatura e decorrem, pelo menos em parte, de variações locais. No Capítulo 3, detectamos que espécies do Cerrado, influenciadas primariamente pela sazonalidade de precipitação, seriam encontradas principalmente na Floresta Semidecídua Atlântica, no sudeste do Brasil, e espécies amazônicas, influenciadas predominantemente por variáveis térmicas, seriam encontradas em outras florestas pluviais do norte e noroeste da América do Sul e em algumas áreas sazonalmente secas, inclusive no Brasil Central, onde predomina o Domínio do Cerrado. As principais conclusões desta Tese foram: 1) A flora arbórea desses Domínios e da transição apresenta forte padrão espacial, que segue um gradiente linear em grande escala separando parte considerável das floras dos dois Domínios. 2) A variação de diversidade alfa não foi significativa entre os Domínios e a Transição, indicando que transições em larga escala não necessariamente representam áreas de maior diversidade que os Domínios adjacentes. 3) Além das variáveis geoclimáticas, o diâmetro do menor indivíduo incluído na amostra também foi um importante preditor dos padrões de similaridade e diversidade alfa ao longo da área de estudo, mas o mesmo não ocorreu com o número de indivíduos amostrados. 4) Conforme alguns autores já haviam indicado, é possível encontrar elevada performance de modelos de distribuição potencial mesmo para espécies com número relativamente baixo de registros (<25). 5) A adequabilidade climática de espécies amazônicas em parte do Domínio do Cerrado suporta a hipótese de expansão da Floresta Amazônica, que ocorreria desde o Pleistoceno e acompanharia as flutuações climáticas de períodos secos e frios a períodos quentes e úmidos / Abstract: In South America, little is known about the floristic links between forests and savannas domains. Considering the Cerrado and Amazonian Domains in Brazil and the transition area between them, we investigated the patterns of similarity and gradients (Chapter 1), alpha diversity (Chapter 2) and potential geographical distribution (Chapter 3) of the tree flora and its correlations with environmental variables and spatial structures. We applied multivariate analysis, estimates of species diversity, general linear models and spatial tools, including spatial autocorrelation analysis and modeling of species geographic distribution, on floristic and environmental data in a database consisting of 90 surveys. In Chapter 1, we found that the connection between the Domains occurs as a gradient strongly correlated with the annual precipitation, opposing pluvial (Amazonian Domain) to continental climates (Cerrado Domain). Amazonian floodplain forests constitute an isolated block and the large transition zone presents floristic affinities with both Domains. The flora has a strong spatial pattern, positively autocorrelated over short distances and negative autocorrelated at large distances, indicating decreasing similarity with increasing geographic distance. The trunk diameter of the smallest individual sampled (DSI) was also an important variable to explain the floristic variations. In Chapter 2, the alpha diversity correlated significantly with precipitation and temperature variables, was influenced by the space and showed significant correlation with DSI. Some results of global models were apparently contradictory to the literature and result from local variations, at least in part. In Chapter 3, we detected that Cerrado' species, primarily influenced by the precipitation seasonality, would be found mainly in the Atlantic Semideciduous Forest in southeastern Brazil, and amazonian species, influenced predominantly by thermal variables, would be found in other rain forests of the north and northwest of South America and in some seasonally dry areas, including Central Brazil, where Cerrado Domain predominates. The main conclusions of this thesis were: 1) The tree flora of these Domains and the transition has a strong spatial pattern, which follows a large-scale linear gradient separating considerable proportion of the flora of both Domains. 2) The variation in alpha diversity was not significant between both Domains and Transition, indicating that large-scale transitions do not necessarily represent more diverse areas than the adjacent Domains. 3) Besides the geoclimatic variables, the diameter of the smallest individual sampled was also an important predictor of similarity and alpha diversity patterns along the study area - this did not occur with the number of individuals sampled. 4) According to some authors have stated, it is possible to find high-performance models of potential distribution even for species with relatively low number of records (<25). 5) The climatic suitability of Amazonian species in part of the Cerrado Domain supports the hypothesis of expansion of the Amazonian Rainforest, which would occur since the Pleistocene climatic fluctuations and accompany dry and cold periods to hot and humid ones / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alterações na frequência e amplitude das inundações pelas marés são fatores reguladores da dinâmica das florestas de mangue. Tais alterações podem estar relacionadas à elevação do nível médio relativo do mar (NMRM), que vem sendo atribuída como fator de impacto decorrente das mudanças climáticas globais atuando sobre os ecossistemas costeiros. Durante a década de 90, o Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro observou, em Guaratiba (RJ), um processo de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue, e começou a monitorá-lo. Após seis anos os dados indicaram a consolidação da colonização e juntamente com o desenvolvimento de outros estudos neste sistema, a elevação do NMRM foi atribuída como principal causa deste processo. Os dados gerados por tal monitoramento, de 1998 até o ano de 2011, constituem a base de dados da presente dissertação, que teve como objetivo analisar o desenvolvimento do processo de colonização e verificar suas relações com fatores meteorológicos locais. No ano de 1998 foram demarcadas seis parcelas justapostas, no sentido floresta-planície hipersalina, até onde era percebida a presença das plantas de mangue. Todos os indivíduos foram identificados com etiquetas numeradas e tiveram suas alturas medidas ao longo de todo monitoramento, da mesma forma que novos indivíduos (recrutas). Quando recrutas eram encontrados em áreas mais distantes da floresta, novas parcelas eram incluídas no monitoramento. No ano de 2011, a colonização já havia avançado 75 m de distância da floresta e as treze parcelas monitoradas indicaram diferentes estágios sucessionais: mais próximas à floresta apresentam consolidação do processo de colonização, com redução de densidade e maior desenvolvimento estrutural; intermediárias, com altas densidades, encontra-se em fase menos avançada da colonização; mais externas caracterizam o início da colonização da área por poucos indivíduos. Notou-se, ainda, que o processo de colonização se dá por meio do estabelecimento de coortes, que demonstram variabilidade nos padrões de desenvolvimento estrutural ao longo dos anos (densidade, distribuição e taxa de crescimento), relacionada às condições ambientais distintas (padrões climatológicos). Quanto à disponibilidade hídrica (entre 1985 e 2011), Guaratiba apresentou predomínio de déficit hídrico, com tendência de amenização ao final do período. Períodos de maior disponibilidade de água no sistema coincidiram com marcação de novas parcelas, bem como com picos de recrutamento e elevadas taxas de crescimento das coortes. Assim, foi possível observar que o desenvolvimento das coortes esteve relacionado às condições de disponibilidade de espaço e luz, além de responderem aos processos meteorológicos, relacionados à disponibilidade de água na região. / Changes in the frequency and amplitude of tidal flooding are the main factors regulating the dynamics of mangrove forests. Such changes may be related to the increase of the relative mean sea level (RSL) which has been attributed as an impact consequence of global climate change on coastal ecosystems. At the end of the 90s, the Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (NEMA/UERJ) [Center for Research on Mangroves of the State University of Rio de Janeiro] observed the beginning of a process of colonization the salt flat by mangrove species and began to monitoring it. After six years, this monitoring indicated the consolidation in process and after the development of other studies on the system, the elevation of RSL was attributed as the cause of the process. The results generated by this monitoring until the year 2011 are the data basis of this dissertation which examined the development of the colonization process and its relationship with climatological factors. In 1998, six plots were demarcated juxtaposed towards the forest-salt flat, which was perceived by the presence of mangrove plants. All individuals were identified with numbered labels and had their heights measured over the whole monitoring and in the same way those new individuals (recruits). When recruits were found in more distance areas of the forest, new plots were included in the monitoring. In 2011, the colonization had advanced to 75 m away from the forest and the thirteen monitored plots indicated different successional stages: the closest to the forest present consolidation of the colonization process, with reduced density and higher structural development; the intermediate with high densities, are in earlier stage of colonization; the outer plots characterize the beginning of the colonization of the area by a few individuals. It was also noted that the process of colonization of salt flat occur through the cohorts establishment, demonstrating variability in patterns of development over the years (density, area of occurrence and growth rates). This variability is related to environmental conditions distinct over time (patterns climatological). Guaratiba presented water deficit in most of the time, with a trend of reduction in the end of the period. The periods of increased water availability in the system coincided with the appointment of new plots as well as the peaks of recruitment and higher growth rates of cohorts. Therefore, the development of the cohorts was related both to availability space and light and to climatic conditions in the region, mainly water availability.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alterações na frequência e amplitude das inundações pelas marés são fatores reguladores da dinâmica das florestas de mangue. Tais alterações podem estar relacionadas à elevação do nível médio relativo do mar (NMRM), que vem sendo atribuída como fator de impacto decorrente das mudanças climáticas globais atuando sobre os ecossistemas costeiros. Durante a década de 90, o Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro observou, em Guaratiba (RJ), um processo de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue, e começou a monitorá-lo. Após seis anos os dados indicaram a consolidação da colonização e juntamente com o desenvolvimento de outros estudos neste sistema, a elevação do NMRM foi atribuída como principal causa deste processo. Os dados gerados por tal monitoramento, de 1998 até o ano de 2011, constituem a base de dados da presente dissertação, que teve como objetivo analisar o desenvolvimento do processo de colonização e verificar suas relações com fatores meteorológicos locais. No ano de 1998 foram demarcadas seis parcelas justapostas, no sentido floresta-planície hipersalina, até onde era percebida a presença das plantas de mangue. Todos os indivíduos foram identificados com etiquetas numeradas e tiveram suas alturas medidas ao longo de todo monitoramento, da mesma forma que novos indivíduos (recrutas). Quando recrutas eram encontrados em áreas mais distantes da floresta, novas parcelas eram incluídas no monitoramento. No ano de 2011, a colonização já havia avançado 75 m de distância da floresta e as treze parcelas monitoradas indicaram diferentes estágios sucessionais: mais próximas à floresta apresentam consolidação do processo de colonização, com redução de densidade e maior desenvolvimento estrutural; intermediárias, com altas densidades, encontra-se em fase menos avançada da colonização; mais externas caracterizam o início da colonização da área por poucos indivíduos. Notou-se, ainda, que o processo de colonização se dá por meio do estabelecimento de coortes, que demonstram variabilidade nos padrões de desenvolvimento estrutural ao longo dos anos (densidade, distribuição e taxa de crescimento), relacionada às condições ambientais distintas (padrões climatológicos). Quanto à disponibilidade hídrica (entre 1985 e 2011), Guaratiba apresentou predomínio de déficit hídrico, com tendência de amenização ao final do período. Períodos de maior disponibilidade de água no sistema coincidiram com marcação de novas parcelas, bem como com picos de recrutamento e elevadas taxas de crescimento das coortes. Assim, foi possível observar que o desenvolvimento das coortes esteve relacionado às condições de disponibilidade de espaço e luz, além de responderem aos processos meteorológicos, relacionados à disponibilidade de água na região. / Changes in the frequency and amplitude of tidal flooding are the main factors regulating the dynamics of mangrove forests. Such changes may be related to the increase of the relative mean sea level (RSL) which has been attributed as an impact consequence of global climate change on coastal ecosystems. At the end of the 90s, the Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (NEMA/UERJ) [Center for Research on Mangroves of the State University of Rio de Janeiro] observed the beginning of a process of colonization the salt flat by mangrove species and began to monitoring it. After six years, this monitoring indicated the consolidation in process and after the development of other studies on the system, the elevation of RSL was attributed as the cause of the process. The results generated by this monitoring until the year 2011 are the data basis of this dissertation which examined the development of the colonization process and its relationship with climatological factors. In 1998, six plots were demarcated juxtaposed towards the forest-salt flat, which was perceived by the presence of mangrove plants. All individuals were identified with numbered labels and had their heights measured over the whole monitoring and in the same way those new individuals (recruits). When recruits were found in more distance areas of the forest, new plots were included in the monitoring. In 2011, the colonization had advanced to 75 m away from the forest and the thirteen monitored plots indicated different successional stages: the closest to the forest present consolidation of the colonization process, with reduced density and higher structural development; the intermediate with high densities, are in earlier stage of colonization; the outer plots characterize the beginning of the colonization of the area by a few individuals. It was also noted that the process of colonization of salt flat occur through the cohorts establishment, demonstrating variability in patterns of development over the years (density, area of occurrence and growth rates). This variability is related to environmental conditions distinct over time (patterns climatological). Guaratiba presented water deficit in most of the time, with a trend of reduction in the end of the period. The periods of increased water availability in the system coincided with the appointment of new plots as well as the peaks of recruitment and higher growth rates of cohorts. Therefore, the development of the cohorts was related both to availability space and light and to climatic conditions in the region, mainly water availability.