Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense como requisito para obtenção do título de Mestre. / Capítulo 1 - Estudos fenológicos auxiliam na compreensão dos ecossistemas florestais e na avaliação da disponibilidade dos recursos para fauna, melhorando o entendimento das relações entre as plantas e seus polinizadores e dispersores. O presente estudo tem por objetivo descrever as fenofases reprodutivas de floração e de frutificação das espécies vegetais, correlacioná-las com as variáveis ambientais, bem como identificar os sistemas de polinização e de dispersão em uma área de mata ciliar. O estudo foi desenvolvido em uma área de mata ciliar no Parque Estadual da Serra Furada, Orleans, SC. A fenologia reprodutiva foi analizada quinzaenalmente durante um ano, entre os meses de Novembro de 2012 a Outrubro de 2011. As fenofases foram avaliadas qualitativamente, sendo registrada a ausência ou presença da fenofase. A fenofase de floração ocorreu durante todo o ano de estudo, apresentando incremento do número de espécies nos meses de outubro, novembro e dezembro, tendo no mês de novembro o pico de floração da comunidade estudada. Estudos conduzidos em matas ciliares na abrangência do Bioma Mata Atlântica têm demonstrado um comportamento sazonal para a fenofase de floração com um incremento no número de espécies e picos de floração na transição do período mais frio para os de temperatura mais elevada, situado entre os meses de setembro a janeiro, corroborando os resultados obtidos neste estudo. A frutificação ocorreu durante todo o ano de estudo, com acréscimo de espécies frutificando no mês de junho e uma leve queda nos meses de agosto e setembro. Somente os frutos maduros foram significativamente sazonais. Os dados obtidos neste estudo, em comparação com trabalhos realizados na Mata Atlântica indicam uma variação no comportamento fenológico da fenofase de frutificação entre as diferentes áreas estudadas, tanto na disponibilidade dos frutos ao longo do ano, como nos picos de frutificação. No presente estudo houve prevalência das flores de cores pálidas e de formas acessíveis, atributos estes diretamente relacionados ao sistema entomofílico, que foi amostrado em 84,3% das espécies. A zoocoria foi o sistema de dispersão predominante, encontrado em 72,5% das espécies. Esses altos valores encontrados nas relações entre animais e plantas tem sido um padrão em florestas tropicais, demonstrando a importância destas relações na conservação e manutenção da biodiversidade. Capítulo 2 - A chuva e o banco de sementes expressam a dinâmica da vegetação e indicam o potencial de resiliência de uma comunidade, podendo ser importante instrumento para a recuperação de ambientes alterados. O presente estudo teve por objetivo caracterizar e quantificar a chuva de semente em uma área de mata ciliar, comparar sua composição florística com outros estudos, bem como indicar com base na literatura espécies com potencial para recuperação de matas ciliares. Foram instalados 40 coletores com área individual de 0.25m2, a 70cm do solo, eqüidistantes entre si a 10m, distribuídos ao longo da calha do rio e das áreas de vegetação em suas margens. Os coletores foram inspencionados mensalmente durante um ano, separando os diásporos em morfo-tipo, e procedendo a idenficação com auxílio de literatura específica. Foram coletadas 7.810 sementes classificadas em 82 morfotipos diferentes. Lauraceae apresentou o maior número de espécies. Foram amostradas sementes durante todo o ano, com incremento nos meses de outubro a fevereiro. Entre os sistemas de dispersão prevaleceu a zoocoria com 83% das espécies amostradas. As espécies tardias foram maioria entre os grupos ecológicos. Tais fatores podem estar relacionados ao grau de conservação da área, tornando-a própria para utilização como fonte de propágulo para a recuperação de áreas de mata ciliar adjacentes.

Submitted by VANESSA ELLEN WENDT CAMPOS null (vanessaellen@hotmail.com) on 2016-07-14T18:11:05Z No. of bitstreams: 1 Vanessa_Completo.pdf: 3530663 bytes, checksum: fa3beebf319fc93620723a321d5c7529 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-18T20:26:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 campos_vew_me_rcla.pdf: 3530663 bytes, checksum: fa3beebf319fc93620723a321d5c7529 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T20:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 campos_vew_me_rcla.pdf: 3530663 bytes, checksum: fa3beebf319fc93620723a321d5c7529 (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As florestas tropicais representam um dos biomas mais ameaçados pelas ações antrópicas no mundo. Os primatas representam 40% da biomassa de vertebrados frugívoros nas florestas tropicais, mas mais da metade das espécies estão ameaçadas de extinção. Tendo em vista a importância dos primatas no funcionamento dos ecossistemas devido a sua função de dispersores de sementes, é de extrema relevância entender como a fragmentação das florestas tropicais afetam as comunidades de primatas e suas funções. Portanto, nossos objetivos são: 1) analisar a relação entre diversidade funcional e filogenética de primatas e como esses índices são influenciados pela riqueza; 2) determinar o efeito da fragmentação das florestas tropicais na riqueza específica e funcional dos primatas; 3) determinar quais características funcionais são perdidas com a fragmentação, na Amazônia e na Mata Atlântica brasileira. Para isso, montamos bancos de dados de ocorrência dos primatas e de suas características funcionais ligadas à dispersão de sementes para gerar os índices de diversidade funcional (FD), regularidade funcional (FEve) e divergência funcional (FDiv) e relacioná-los com métricas da paisagem: área do fragmento, isolamento médio entre os fragmentos, distância em relação à zona urbana, distância à floresta contínua, conectividade funcional e porcentagem de cobertura vegetal no entorno do fragmento. A diversidade funcional dos primatas é fortemente correlacionada com a diversidade filogenética (R2= 0.94 e p<0.001). A redução da área dos fragmentos e da conectividade funcional, assim como o aumento do isolamento médio entre os remanescentes florestais diminuem a diversidade (FD), a regularidade (FEve) e a divergência funcional (FDiv) dos primatas. As espécies de primatas de grande porte que possuem grandes áreas de vida e que dispersam grandes sementes são as espécies mais prejudicadas pela fragmentação. Nosso trabalho permitiu ressaltar que além da perda de riqueza específica de primatas, a fragmentação nas florestas tropicais também afeta o serviço de dispersão de sementes, o que, consequentemente, pode alterar a estrutura das comunidades vegetais. / Tropical forests are the most threatened biome by human activities worldwide. Primates represent almost 40% of the frugivore vertebrate biomass in tropical forests and more than half of their species are threatened by extinction. Given the importance of primates as seed dispersers for the ecosystem functioning, it is extremely important to understand how the fragmentation of tropical forests affects primate communities and the functions they provide. Therefore, this project aims at: 1) analyzing the relationship between primate functional and phylogenetic diversities and how those indices are influenced by species richness; 2) determining the influence of forest fragmentation on primate species richness and functional diversity; 3) determining which functional traits are lost with habitat fragmentation, in Amazonian and Atlantic Forests of Brazil. To do this, we built a database of primates’ occurrence and their functional traits related to seed dispersal to compute indices of functional diversity (FD), functional evenness (Feve) and functional divergence (FDiv). Then, we related these indices to landscape metrics: patch size, average isolation between patches, distance to the nearest urban area, distance to the nearest continuous forest, functional connectivity and percentage of forest cover surrounding the fragment. Functional diversity is strongly correlated with phylogenetic diversity (R2= 0.94 e p<0.001). The decrease of fragment areas and functional connectivity, and the increase of average isolation between forest remnants, reduce primate functional diversity (FD), regularity (FEve) and divergence (FDiv). Large primates with large home ranges that disperse large seeds are the most affected by fragmentation. Our results enable highlighting that beyond the loss of primate species richness, the fragmentation of tropical forests also affect seed dispersal service, which consequently may alter the structure of plant communities. / FAPESP: 2014/14739-0 / CNPq: 830816/1999-2

Maior mamífero terrestre neotropical, a anta (Tapirus terrestris) possui hábitos solitários. É classificada como herbívora-frugívora, ingerindo grande quantidade de frutos com sementes de diversas espécies. Potencialmente, a anta é considerada um dispersor de sementes. Nesse trabalho, estudamos aspectos comportamentais da formação de latrinas por antas e sua efetividade na dispersão de sementes. No primeiro capítulo, abordamos aspectos comportamentais da formação de latrinas, que foi realizado através de marcadores plásticos adicionados no alimento. No segundo capítulo avaliamos a efetividade de dispersão de sementes, através dos locais de deposição de fezes e o potencial germinativo de duas espécies que compõe a sua dieta: Psidium guajava e Syagrus romanzoffiana. O estudo foi realizado no Centro de Visitantes do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, em Santa Catarina, que compreende uma área de 160 ha. Lá seis indivíduos de T. terrestris vivem em regime de cativeiro extensivo com alimentação suplementar, o que permite a realização de estudos com disponibilidade de habitat e densidade controladas. Observamos que 78% das fezes estavam agrupadas em latrinas e 22% isoladas. Oito unidades fecais (10%) continham marcadores, desde o primeiro até 18 dias após a ingestão. Em uma latrina evidenciamos o uso repetido pelo mesmo indivíduo. Não é possível afirmar se as latrinas são de uso individual ou coletivo, porém a taxa de defecação que encontramos em latrinas é superior a de um único indivíduo. Os locais de defecação estão associados à altura do dossel, refletindo a seleção de T. terrestris pela vegetação arbórea. As taxas médias de germinação de sementes de P. guajava que passaram pelo trato digestivo das antas não foram diferentes (p>0,41) das sementes despolpadas. Já a taxa de germinação das sementes de Syagrus romanzoffiana, fruto importante na dieta de antas, foi maior (p=0,05) quando ingeridas pelos animais, pois esses selecionam frutos sadios. Os resultados demonstram que T. terrestris é eficiente na dispersão de sementes, tanto por depositar suas fezes em locais seguros para a germinação, como por apresentar efeito neutro ou positivo na germinação de espécies após a passagem pelo trato digestivo. / Largest neotropical terrestrial mammal, the tapir (Tapirus terrestris) is a solitary animal. Regarding its food-habit type is classified as frugivore-herbivore, thus ingesting great amount of seedy fruits of diverse species. The tapir is considered to be a seed dispersor. In the present work, aspects related to tapir’s latrine behavior and its effectiveness on seed dispersal were studied. In the first chapter, tapir’s latrine behavior was studied through plastic markers added in the food. In the second chapter the aim was to evaluate the effectiveness of seed dispersal by tapirs, through the places of feces’ deposition and the germination potential of two species composing its diet: Psidium guajava and Syagrus romanzoffiana. The study was carried out in the Visitors Center of Serra do Tabuleiro State Park, in Santa Catarina state, a 160 ha area. There, six T. terrestris individuals live in extensive captivity regime with supplemental feeding, allowing the development of studies with controlled habitat availability and density. We observed that 78% of excrements were grouped in latrines and 22% were isolated. Eight fecal units (10%) were found with markers one to 18 days after marker’s ingestion. In a latrine we found evidence of repeated use by the same individual. Although it is not possible to state whether latrines are of individual or collective use, the defecation rate found is bigger of that of a single individual. The defecation places are associates with higher canopy, reflecting the T. terrestris election for forest vegetation. The germination rate of P. guajava seeds passing through the digestive tract of tapirs weren’t different (p>0,41) from those with pulp manually extracted. On the other hand, germination rate of Syagrus romanzoffiana, an important fruit on tapirs’ diet, was greater (p=0,05) when ingested by the animals, because they select healthy fruits. The results demonstrate tapir to be efficient in seed dispersal, not only for deposing their excrements in safe places for seed germination, as for presenting neutral or positive effect in the germination of seeds after passing their digestive tract.

Entender como as interações ecológicas moldaram a dinâmica evolutiva dos caracteres das espécies continua sendo um desafio em ecologia evolutiva. Combinando modelos de evolução de caracteres e filogenias, nós analisamos a evolução de caracteres associadas à dispersão de sementes (tamanho e cor do fruto) e herbivoria (espinhos) em palmeiras neotropicais para inferir o papel das interações positivas e negativas entre plantas e animais na condução dos padrões evolutivos. Nós encontramos que o tamanho e a coloração dos frutos é evolutivamente correlacionada ao longo da história evolutiva das palmeiras neotropicais, suportando a interpretação adaptativa das síndromes de dispersão e destacando o papel de frugívoros em moldar caracteres de plantas. Além disso, nós encontramos uma associação positiva nas linhagens de palmeiras entre o tamanho de fruto e a presença de espinhos nas folhas e caule. Nós hipotetizamos que interações entre palmeiras e grandes mamíferos extintos podem explicar a relação entre tamanho de frutos e espinhos nas linhagens de palmeiras. Frugívoros de grande porte, como a megafauna extinta, além de consumir os frutos e dispersar sementes grandes, também podem consumir e/ou danificar outras partes da planta, favorecendo simultaneamente a evolução de grandes frutos e estruturas de defesa. Nossos resultados mostram como os padrões de caracteres atuais de um determinado clado podem ser entendidos como o resultado da interação entre interações antagonistas e mutualistas que aconteceram ao longo da história evolutiva do clado / Understanding how ecological interactions have shaped the evolutionary dynamics of species traits remains a challenge in evolutionary ecology. Combining trait evolution models and phylogenies, we analyzed the evolution of traits associated with seed dispersal (fruit size and color) and herbivory (spines) in Neotropical palms to infer the role of opposing animal-plant interactions in driving evolutionary patterns. We found that the evolution of fruit color and fruit size were associated in Neotropical palms, supporting the adaptive interpretation of seed-dispersal syndromes and highlighting the role of frugivores in shaping plant evolution. Furthermore, we reveal a positive association between fruit size and the presence of spines on palm leaves and stems. We hypothesize that interactions between palms and extinct large-bodied frugivores may explain the relationship between fruit size and spines. Large-bodied frugivores, such as extinct megafauna, besides consuming the fruits and dispersing large seeds, may also have consumed the leaves or damaged the plants, thus simultaneously favoring the evolution of large fruits and defensive structures. Our findings show how current trait patterns can be understood as the result of the interplay between antagonistic and mutualistic interactions that have happened throughout the evolutionary history of a clade

Frutos com sementes que são dispersas por vertebrados são muito freqüentes em florestas tropicais. Porém há uma grande variação na proporção de frutos zoocóricos quando se comparam diferentes comunidades. A Mata Atlântica deve possuir entre suas espécies, semelhante proporção de dispersão biótica com outras comunidades de floresta tropical mas deve apresentar diferenças entre as comunidades que a compõe caso sejam consideradas suas diferenças vegetacionais. No primeiro capítulo desta dissertação as síndromes de dispersão de sementes de espécies arbustivo-arbóreas foram quantificadas de forma geral para o domínio da Mata Atlântica e suas comunidades foram comparadas entre os três tipos de vegetações florestais que a compõe. As florestas ombrófila, estacional semidecidual e estacional decidual também foram comparadas quanto a variáveis relacionadas aos frutos zoocóricos como o tipo de dispersor (aves, mamíferos ou misto), tamanho do diásporo (diâmetro e comprimento) e cor do fruto. Para isso foram compiladas informações para mais de 2000 espécies de plantas, pertencentes a 188 comunidades no domínio da Mata Atlântica. As florestas que compões seu domínio diferem entre si. As comunidades da floresta ombrófila, que é a mais úmida, possuem maior proporção de frutos zoocóricos, maior proporção de frutos ornitocóricos, média dos diâmetros dos diásporos menores e maior proporção de cores preferencialmente relacionadas à dispersão por aves. O segundo capítulo, considerando que as espécies dispersas por animais aumentam das florestas temperadas para as florestas mais úmidas e variam de acordo com outros fatores ambientais como altitude, aridez, tipo de solo, disponibilidade de oxigênio, nutrientes, luz, e disponibilidade de dispersores, verifica quais variáveis climáticas e espaciais influenciam os modos de dispersão e as características dos frutos em comunidades do domínio da Mata Atlântica. As análises efetuadas envolveram correlações de Spearman e modelos de regressão linear entre as variáveis explanatórias (temperatura, precipitação, distância do oceano, latitude, longitude, entre outras). Os resultados principais encontrados foram: (a) comunidades vegetais com maior proporção de zoocoria entre suas espécies possuem mais frutos dispersos por aves do que por mamíferos, e também possuem frutos menores; (b) a altitude é um gradiente onde comunidades vegetais mais elevadas e com menores temperaturas, apresentam maior proporção de espécies ornitocóricas, com diásporos de menor diâmetro. / Fruits with seeds dispersed by vertebrates are very frequent in tropical forests. However, there is a great variation in the proportion of zoochoric fruits when different communities are compared. Atlantic forest might have between its species, similar proportion of biotic dispersal modes comparing with other tropical forest communities but, its communities might show differences between if vegetational differences are considered. In the first chapter of this dissertation, the seed dispersal syndromes of shrub and tree species had been quantified for the domain of Atlantic forests and its communities had been compared between the three types of forest vegetations types that compose it. The forests humid forest, the stational semidecidual and the stacional decidual forest had been also compared in relation to others zoochoric fruit variables related as the type of disperser (birds, mammals or mixed), size of diaspore (diameter and length) and color of the fruit. Information has been taken for more than 2000 species of plants, compiled for 188 communities in the domain of Atlantic forest. The forests differs from each other. The communities of the humid forest have higher proportions of zoochory, higher proportion of bird dispersed fruits, smaller diameter means and higher mean of preferential colors related to bird dispersion. In the second chapter, considering that vertebrate dispersed species increase from temperate forests to the most humid forests and varies according to other environmental factors as altitude, dryness, soil type, oxygen availability, nutrients, light, and availability of dispersers, we verified which climatic and special variable influence the dispersal modes and the fruit traits in communities at the domain of Atlantic forest. The analyses had involved Spearman rank correlations and regression linear models between explanatory variables (temperature, precipitation, distance from the ocean, latitude, longitude, and others). The main results found are: (a) vegetal communities with higher proportion of zoochory have more bird dispersed fruits between its species than mammals fruits, and have also smaller fruits; (b) the altitude is a gradient where higher vegetal communities with lower temperatures show higher proportions of ornitochoric species, with smaller diameter diapores.

As atividades antrópicas geram altas taxas de fragmentação e atualmente caracterizam uma ameaça à manutenção da biodiversidade. Neste contexto, a recuperação de ecossistemas vem se tornando uma atividade crescente, como iniciativa de frear o processo de extinção. Assim, o desenvolvimento de estratégias que priorizem a restauração de baixo custo é uma alternativa viável e atraente. Porém, esta depende de fatores, como a capacidade de dispersão das sementes que pode ter interferência da paisagem. Assim, o seguinte estudo teve o objetivo de avaliar como a estrutura da paisagem afeta o banco de sementes e seus possíveis dispersores, favorecendo a restauração passiva.Selecionamos 10 paisagens, envoltos por pelo menos dois destes três tipos de matriz: cana-de-açucar, pastagem e café. O banco de sementes foram coletados emdistâncias pré-estabelecidas do interiordo fragmento florestal à matriz. Além disso, um levantamento da avifauna local foi realizado nos mesmos remanescentes. Para examinar a relação entre o banco de sementes e a paisagem foram utilizados modelos lineares e não lineares. As métricas de paisagem testadas nos modelos foram: porcentagem de cobertura florestal, complexidade da forma, índice de isolamento e índice de permeabilidade. Encontramos que a estrutura da paisagem, direta e indiretamenteafetam o banco de sementes via aves dispersoras. A paisagem influencia diretamente a manutenção da avifauna dispersora, afetando indiretamente o banco de sementes zoocóricas e,consequentemente, a possibilidade de restauração bem-sucedida. Matrizes mais permeáveis, formas mais simples, maior conectividade entre os fragmentos e maior porcentagem de mata garantiram maior freqüência de ocorrência de aves dispersoras que, por sua vez, asseguraram a manutenção do banco de sementes zoocóricas. Desta forma, através da compreensão destes efeitos diretos e indiretos, sugerimos que os aspectos estruturais da paisagem, devem ser considerados em estratégias de gestão e restauração de áreas florestais. / Anthropic activity causes high rates of landscape fragmentation, which threaten biodiversity worldwide. In this context, the recovery of ecosystems has become an increasingly important strategy to ward off extinction. The development of strategies to prioritize restoration at low costs are viable and attractive alternatives. However, this process depends on factors such as seed dispersion capacity, which may be affected by the landscape. This study aims to evaluate the influence of landscape structure on seed bank and its potential dispersal. We selected 10 landscapes, immerse into at least two of these three types of matrices: sugar cane, cattle pasture and coffee. Seed bank was collected into the matrix at pre-established distances from forest patches. Furthermore, we performed bird sampling in the same matrices. To examine the relation between the seed bank and the landscape, we used linear and non-linear models. Competing landscape models included: amount of forest, patch shape complexity, isolation and matrix permeability. We found that the landscape structure directly and indirectly affects the seed bank via dispersing birds. The landscape directly influences the maintenance of the dispersing birds, indirectly affecting the zoochoric seed bank and, consequently the possibility of successful restoration. Higher matrix permeability, more regular shapes, higher connectivity among fragments and higher percentage of forest ensures higher rate of occurrence of dispersing birds, which in turn, ensure the maintenance of the zoochoric seed bank. Thus, through the understanding of these direct and indirect effects, we suggest the structural aspects of the landscape must be considered in management decisions and restoration strategies of forest areas. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

Tendências atuais em restauração evidenciam a importância de propiciar o retorno das funções ecossistêmicas e ecológicas. Porém muitas áreas possuem baixo potencial para reestabelecimento de processos ecológicos devido à perda da resiliência, o que faz da restauração ecológica um processo desafiador. Para o sucesso das atividades propostas, é essencial que no decorrer do projeto os sistemas sejam capazes de retomar sua trajetória sucessional e dinâmica temporal, sem necessidade de futuras intervenções humanas. O objetivo desta tese foi avaliar os processos iniciais de restauração ecológica em áreas degradadas por mineração de carvão, através da análise de trajetórias sucessionais envolvendo: (1) taxas de crescimento e mortalidade de mudas nativas introduzidas e sua relação com atributos funcionais de plantas; (2) chuva de sementes associada, ou não, ao uso de poleiros artificiais e sua relação com regenerantes de espécies lenhosas; e (3) regeneração natural e sua relação com fatores abióticos e bióticos. Mudas de espécies nativas introduzidas sob condições limitantes (devido ao alto nível de impacto) apresentaram diferentes performances e relações com atributos, por vezes distintas do esperado para espécies sob condições naturais. A limitação de sementes nas áreas em restauração pode ser, potencialmente, reduzida pelo uso de poleiros artificiais, aumentando especialmente sementes de espécies não-pioneiras e zoocóricas. No entanto, não foi verificada relação entre a chuva de sementes e a taxa de recrutamento. Fatores abióticos, relacionados à composição química do solo, e fatores bióticos, como a presença de gramíneas exóticas, foram as variáveis com maior influência negativa sobre a regeneração natural. Este estudo evidencia a possibilidade do retornar do processo de sucessão natural em áreas de mata ciliar que foram profundamente alteradas por mineração de carvão, em um tempo relativamente curto. Entretanto, recomendamos o uso de objetivos realísticos e intermediários, bem como monitoramentos detalhados nas fases iniciais. / In current projects of ecological restoration, the return of ecosystem functions and natural processes is an important aim. However, many areas have lost their resilience due the high damage they have been submitted to, and this makes the ecological restoration a challenging process. For the success of the proposed activities, it is essential that during the project, the ecosystem can return to its successional trajectory without necessity of strong human intervention in the future. The goal of this thesis was to evaluate the initial processes of ecological restoration in areas severally degraded by coal mining, through analyses of successional trajectories regarding: (1) growth and mortality rates of planted samplings and their relationship to functional traits; (2) seed rain, associated or not, to perches and its relationship to natural regeneration of woody species; and (3) natural regeneration of woody species and its relationship to abiotic and biotic variables. Planted saplings under limited conditions (due the high impact of mining) showed to have distinct performance and trait relationships, somewhat different to the expected for species under natural conditions. The study indicates that the limitation of seeds in areas under ecological restoration can be reduced by the use of perches, increasing especially the number of seeds of non-pioneer and zoocoric species. Nevertheless, we did not found a relation between seed rain and recruitment rate. Soil chemistry (abiotic variable) and the cover of exotic grasses (biotic variable) were the variables with the strongest negative impact on natural regeneration. We conclude that it is possible to return to successional processes in areas of riparian forest severely damaged by coal mining activities in a relatively short time, but recommend the use of realistic, intermediate restoration goals and detailed monitoring in early restoration phases.

Estudos clássicos com diversidade taxonômica, apesar de serem essenciais, não consideram as diferenças funcionais entre as espécies de uma comunidade. A abordagem considerando atributos funcionais e diversidade funcional vem preenchendo esta lacuna. A compreensão da estrutura e dinâmica de interações mutualísticas também é um elemento essencial em estudos de biodiversidade, permitindo a investigação de mecanismos ecológicos e evolutivos. Porém, a maioria dos estudos com redes de interação disponíveis na bibliografia são pequenas em número de espécies e interações, e é possível que estes dados não tenham sido suficientemente amostrados. Além disto, estudos têm mostrado que muitas métricas utilizadas em análises de rede de interação são sensíveis ao esforço amostral e ao tamanho da rede. Os objetivos desta tese foram: 1) investigar a diversidade taxonômica (DT) e funcional (DF) de aves e os padrões de organização de espécies de aves em comunidades refletindo convergência de atributos (TCAP: Trait Convergence Assembly Patterns) ao longo de transições entre floresta e campo; 2) analisar a estrutura de redes de dispersão de sementes de plantas por aves, utilizando as métricas de rede aninhamento, modularidade, conectância e distribuição do grau; 3) desenvolver um método estatístico visando avaliar suficiência amostral para métricas de redes de interação usando o método bootstrap de reamostragem com reposição. A composição de espécies de aves diferiu entre os ambientes, indicando uma substituição de espécies ao longo da transição floresta-borda-campo. DT diferiu significativamente somente entre floresta e borda de floresta, enquanto que ambas diferiram significativamente do campo em relação à DF. DT e DF podem indicar diferentes processos de organização de comunidades ao longo de mosaicos floresta-campo. A correlação significativa entre TCAP e o gradiente floresta-campo indica que provavelmente mecanismos de nicho atuam na organização da comunidade de aves, associados a mudanças na estrutura do habitat ao longo da transição floresta-borda-campo agindo como filtros ecológicos. Redes de dispersão de sementes de plantas por aves aparentemente apresentam um processo comum de organização, independentemente das diferenças na intensidade de amostragem e continentes onde as 19 redes utilizadas foram amostradas. Usando reamostragem bootstrap, encontramos que suficiência amostral pode ser alcançada com diferentes tamanhos amostrais (número de eventos de interação) para o mesmo conjunto de dados, dependendo da métrica de rede utilizada. / Classic studies on taxonomic diversity, though essential, do not consider the functional differences between species in a community. Studies using functional traits and functional diversity are filling this gap. Understanding the structure and dynamics of mutualistic interactions is also essential for biodiversity studies and allows the investigation of ecological and evolutionary mechanisms. However, most networks published are small in the number of species and interactions, and they are likely to be under-sampled. In addition, studies have demonstrated that many network metrics are sensitive to both sampling effort and network size. The aims of this thesis were: 1) to investigate bird taxonomic diversity (TD), functional diversity (FD), and patterns of trait convergence (TCAP: Trait Convergence Assembly Patterns) across forest-grassland transitions; 2) to analyse the structure of seed-dispersal networks between plants and birds using the metrics of nestedness, modularity, connectance and degree distribution; 3) to develop a statistical framework to assess sampling sufficiency for some of the most widely used metrics in network ecology, based on methods of bootstrap resampling. Bird species composition indicated species turnover between forest, forest edge and grassland. Regarding TD, only forest and edges differed. FD was significantly different between grassland and forest, and between grassland and edges. TD and FD responded differently to environmental change from forest to grassland, since they may capture different processes of community assembly along such transitions. Trait-convergence assembly patterns indicated niche mechanisms underlying assembly of bird communities, linked to changes in habitat structure across forest-edge-grassland transitions acting as ecological filters. Seed dispersal mutualistic networks apparently show a common assembly process regardless differences in sampling methodology or continents where the 19 networks were sampled. Using bootstrap resampling we found that sampling sufficiency can be reached at different sample sizes (number of interaction events) for the same dataset, depending on the metric of interest.

A expansão da floresta sobre o campo, a partir do estabelecimento de araucárias isoladas (nucleação), forma uma paisagem única no planalto sul-brasileiro, sendo que o uso de uma abordagem de metacomunidades pode auxiliar a compreender melhor esse processo. Existem quatro modelos de metacomunidades que explicam a relação entre comunidades locais: dinâmica de manchas, seleção de espécies, efeitos de massa e neutro. Esses modelos possuem diferentes premissas quanto aos processos de nicho e de dispersão que atuam na dinâmica da metacomunidade. No entanto, há uma lacuna entre a teoria e o teste desses modelos em estudos empíricos. Uma forma de testar mais claramente esses modelos é através de uma abordagem funcional. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a importância (i) de atributos relacionados às estratégias de dispersão e de crescimento das espécies, (ii) da abundância das espécies no pool regional e (iii) do tamanho da mancha, na organização de comunidades de indivíduos lenhosos juvenis em áreas de nucleação florestal sobre o campo, a fim de compreender quais modelos de metacomunidades melhor explicam esse processo. Para tanto, calculamos o CWM (Community Weighted Mean) e índices de diversidade funcional, considerando a ocorrência (sesFD) e a abundância (sesFDis) das espécies, para tamanho da semente e área foliar específica (SLA), em manchas florestais de distintos tamanhos e na floresta contínua adjacente ao campo, e testamos se as áreas diferem entre si de acordo com o tipo de ambiente. Avaliamos ainda se a abundância relativa das espécies nas áreas de nucleação é determinada pela abundância das mesmas na floresta contínua, através do uso dos modelos de Community Assembly by Trait Selection (CATS). Os resultados foram então comparados com o esperado para cada modelo de metacomunidade. A maior parte dos sítios apresentou índices de diversidade funcional para SLA e tamanho da semente de acordo com o esperado ao acaso. As áreas não diferiram quanto ao CWM para SLA. No entanto, foram observadas diferenças quanto ao CWM para o tamanho da semente, com o favorecimento de espécies com sementes menores em áreas mais abertas, e espécies com sementes maiores em áreas mais sombreadas. De acordo com os modelos CATS, a abundância das espécies no pool regional foi mais importante do que os atributos para a determinação da abundância das mesmas nas comunidades locais. Concluiu-se que o modelo de metacomunidades que melhor explica o processo de nucleação florestal sobre o campo no planalto das araucárias é o modelo de efeitos de massa, o que ressalta a importância da dispersão para a estruturação das comunidades locais. Como a maior parte das espécies lenhosas existentes na área possui dispersão zoocórica, esse resultado indica que a preservação da fauna dispersora é fundamental para a dinâmica desse ecossistema. Com o uso de uma abordagem funcional, em conjunto com os modelos CATS, foi possível testar os quatro modelos de metacomunidades. Assim, o método proposto pode ser aplicado a outros sistemas naturais, auxiliando na compreensão do funcionamento de diferentes metacomunidades. / The forest expansion over the grassland, from the establishment of isolated Araucaria (nucleation) forms a unique landscape in south brazilian plateau, and the use of a metacommunity approach can help to better understand this process. There are four metacommunity models that explain the relationship between local communities: patch-dynamics, species-sorting, mass-effects and neutral. These models have different assumptions about niche processes and dispersion that act in metacommunities dynamics. However, there is a gap between theory and the test of these models in empirical studies. One way to test these models more clearly is through a functional approach. In this context, the objective of this study was to evaluate the importance of (i) attributes related to dispersion and growth species strategies, (ii) species abundance in the regional pool and (iii) patch size, on structuring communities of juvenile woody individuals in forest nucleation areas on the grassland in order to understand which metacommunity model explain this process. Therefore, we calculate the CWM (Community Weighted Mean) and functional diversity indices, considering species occurrence (sesFD) and abundance (sesFDis) for seed size and specific leaf area (SLA), in forest patches of different sizes and in adjacent continuous forest and tested if sites differ according to ambient. Further, we evaluated if species relative abundance in nucleation areas is determined by the abundance in the continuous forest, by the use of Community Assembly by Trait Selection (CATS) models. Then, we compared results with expected for each metacommunity model. Most of sites presented functional diversity values for SLA and seed size as expected by chance. Areas did not differ in CWM to SLA. However, we observed differences for CWM to seed size, favoring species with smaller seeds in more open areas, and species with larger seeds in more shaded areas. According to CATS models, species abundance in regional pool was more important than attributes to determine species abundance in local communities. We concluded that the metacommunity model that best explains forest nucleation on the grassland in Araucaria plateau is the mass-effects model, which emphasizes the importance of dispersion for structuring local communities. As most of existing woody species has zoochorous dispersion, this result indicates that preservation of disperser fauna is essential for ecosystem dynamic. By using a functional approach in combination with CATS models, it was possible to test the four metacommunity models. Thus, the method proposed in this work can be applied to other natural systems, helping understanding different metacommunities operation.

A perda e degradação de habitats são os principais fatores que geram diminuição da biodiversidade. A silvicultura é um dos maiores agentes de distúrbio ambiental para aves. Mudanças na diversidade de espécies entre ambientes podem ser geradas por dois mecanismos: aninhamento e/ou substituição (turnover) de espécies. As comunidades animais variam em relação às mudanças na composição dos ambientes, onde a distribuição das espécies responde aos arranjos espaciais dos elementos da paisagem. Assim, os objetivos deste trabalho foram: 1) descrever a assembleia de aves em talhões de Eucalyptus sp. 2) avaliar a composição da assembleia durante o ciclo silvicultural e a relação com a composição das assembleias de aves das matas ripárias nativas, distinguindo entre aninhamento e turnover e 3) verificar a influência do tipo de uso do solo adjacente aos plantios na riqueza das assembleias de aves. O estudo foi realizado em talhões de Eucalyptus sp. em diferentes estágios de desenvolvimento e em porções de florestas ripárias no Bioma Pampa, sendo coletado informações sobre riqueza e composição das assembleias de aves, através de pontos de contagem. Para a composição de espécies, foram realizadas análises de diversidade beta, distinguindo entre aninhamento e turnover, mostrando que a maior semelhança da composição das assembleias de aves ocorreu entre os diferentes estágios do plantio do que destes com a floresta ripária, e que a semelhança da assembleia de aves dos plantios com a assembleia da floresta nativa é menor em estágios avançados de desenvolvimento. Para as variáveis do entorno, foram feitas regressões múltiplas, indicando que a presença de ambiente florestal nativo, influencia na riqueza de espécies de aves dos plantios de Eucalyptus sp., apesar de poucas espécies de interior de floresta contribuírem para composição da assembleia de aves deste ambiente antrópico. / Habitat loss and degradation are the major factors driving biodiversity loss. Silviculture is a relevant environmental disruption agent to birds. Changes in species diversity among environments can be generated by two mechanisms: nestedness and/or turnover. Animal communities vary in relation to changes of environment composition, where the species distribution respond to spatial arrangements of landscape elements. The goals of this study were: 1) describe the birds assembly in Eucalyptus sp. stands, 2) avaluate the assembly composition during the silvicultural cycle, relating to the composition of birds in the native riparian forests, distinguishing between nestedness and turnover, and 3) verify the influence of adjacent land use, on the birds assembly richness. The study took place in stands of Eucalyptus sp. in different development stages and in riparian forests portions in the Pampa Biome, and was collected information about richness and birds assembly composition by counting points. For species composition, were carried out beta diversity analyzes, distinguishing between nestedness and turnover, showing that the greatest similarity of the birds assembly composition was between the differents plantation stages than those compared to riparian forest, and the similarity of the composition of plantations birds assembly between the native forest assembly, it is smaller in Eucalyptus sp. advanced development stages. For the environmental variables, multiple regression analysis was made, indicating that the presence of surrounding native forest environments hold the richness of bird species in Eucalyptus sp. plantations, despite a few of forest interior species contribute to the man-made environmental birds assembly composition.