Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-02T13:43:13Z No. of bitstreams: 1 Angelica Candida Ferreira.pdf: 703718 bytes, checksum: 2a5f92b8d7e089d55fb3f8e91d664c93 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T13:43:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Angelica Candida Ferreira.pdf: 703718 bytes, checksum: 2a5f92b8d7e089d55fb3f8e91d664c93 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The soil seed bank is one of the most important sources of natural regeneration in tropical forest ecosystems altered by natural or anthropogenic events. Therefore, the analysis of the influence of spatial and temporal variations on the floristic composition, species richness and seed density found in this system allows inferences about the regenerative potential of a given area. Thus, this study evaluated the dynamics of the soil seed bank after the occurrence of a surface fire that hit part of the Restinga forest inserted in the Private Natural Heritage Reserve Nossa Senhora do Outeiro de Maracaípe, located in Ipojuca, Pernambuco, Brazil. The fire persisted for two days and took place in February 2013, the time they were made the first collections both in burned forest physiognomy and in the forest physiognomy not burned. In each stretch of forest (burned and not burned) were collected 50 soil samples using a collector 20 x 20 cm, 5 cm deep over five transects 90 m. The sample comprised the dry and rainy periods corresponding to two consecutive years. The collected soil samples were stored in polyethylene bags, labeled and transported to the greenhouse, where they were packed in polystyrene trays, which are monitored and watered daily for a period of six months. The determination of the density of seeds in the seminal soil bank was performed by the method seedling emergence. The influence of fire and seasonal periods on the richness of species and seed density, between areas and between years, was checked by the GLM and to see if there were differences in mean values of richness and density, the Tukey test was applied to posteriori (5%). To compare the floristic composition of the seed bank between areas and seasons was carried out NMDS and the similarity between the samples was verified by the ANOSIM test. After two years of research, there were 1.521 individuals in the samples from the area not burned, distributed in 32 families, 41 genera and 61 species. In the area burned down the overall density of 1.133 individuals belonging to 20 families, 28 genera and 38 species. The floristic composition between areas was significantly different, but the opposite was found for seed density. In the area not burned there was seasonal variation in species composition, but between years the floristic composition was similar. In the burned area there was no seasonal variation in species composition, but between years, the floristic composition was different. Considering the years of study and evaluated the different environmental conditions, the average species richness was higher in the not burned during dry season I. There was a predominance of herbaceous species on both banks, particularly the herbaceous Paepalanthus bifidus (Schrad. Ex Schult.), and among the tree, stood out the pioneer Cecropia polystachya Trécul, these species represented 47% of the total density germinated seeds. Tree species were most significant in the forest not burned. However, the richness of woody species found in burned forest increased over the period since the fire. With respect to the dispersion and regeneration groups syndromes, there was a predominance of zoochoric syndrome (67.5%) and early succession species (57.1%). The disturbance was of low intensity and hit the surface vegetation, partially removing the vegetation. In addition, the proximity of vegetation preserved surrounding the burned forest area probably favored seed dispersal, leading to an increase in the seed bank in the soil found after a small-scale disturbance. Thus, the data obtained indicate that despite the Restinga forest have been disturbed by fire, the soil seed bank found in the different evaluated environmental conditions, continues to represent an important source of seeds for natural regeneration of this ecosystem because it contains species which has a potentially positive impact on the real flora found in the forest. / O banco de sementes do solo é uma das mais importantes fontes de regeneração natural em ecossistemas florestais tropicais alterados por eventos naturais ou antrópicos. Portanto, a análise da influência de variações espaciais e temporais sobre a composição florística, riqueza de espécies e densidade de sementes encontradas nesse sistema permite inferir sobre o potencial regenerativo de uma determinada área. Diante disso, este estudo avaliou a dinâmica do banco de sementes do solo após a ocorrência de um incêndio de superfície que atingiu parte da floresta de Restinga inserida na Reserva Particular do Patrimônio Natural – Nossa Senhora do Outeiro de Maracaípe, localizada no município de Ipojuca, Pernambuco, Brasil. O incêndio persistiu por dois dias e ocorreu em fevereiro de 2013, época em que foram realizadas as primeiras coletas tanto na fisionomia florestal incendiada quanto na fisionomia florestal não incendiada. Em cada trecho de floresta (incendiada e não incendiada), foram coletadas 50 amostras de solo utilizando-se um coletor de 20 x 20 cm, a 5 cm de profundidade ao longo de 5 transectos de 90 m. A amostragem compreendeu os períodos seco e chuvoso correspondentes a dois anos consecutivos. As amostras de solo coletadas foram armazenadas em sacos de polietileno, etiquetadas e transportadas para a casa de vegetação, onde foram acondicionadas em bandejas de isopor, sendo monitoradas e irrigadas diariamente por um período de seis meses. A determinação da densidade de sementes no banco seminal do solo foi realizada pelo método de emergência de plântulas. A influência do fogo e dos períodos sazonais sobre a riqueza de espécies e densidade de sementes, entre as áreas e entre os anos, foi verificada através do GLM e para verificar se existiam diferenças nos valores médios de riqueza e densidade, foi aplicado o teste de Tukey a posteriori (5%). Para comparar a composição florística do banco de sementes entre as áreas e períodos sazonais foi realizado um NMDS e a similaridade entre as amostras foi verificada através do teste ANOSIM. Após dois anos de pesquisa, foram registrados 1.521 indivíduos nas amostras da área não incendiada, distribuídos em 32 famílias, 41 gêneros e 61 espécies. Na área incendiada a densidade total foi de 1.133 indivíduos, distribuídos em 20 famílias, 28 gêneros e 38 espécies. A composição florística entre as áreas foi significativamente diferente, mas o oposto se verificou para a densidade de sementes. Na área não incendiada houve variação sazonal na composição florística, mas entre anos a composição florística foi semelhante. Já na área incendiada não houve variação sazonal na composição florística, mas entre anos, a composição florística foi diferente. Considerando os anos de estudo e as distintas condições ambientais avaliadas, a riqueza média de espécies foi maior na área não incendiada durante estação seca do ano I. Houve predominância de espécies herbáceas em ambos os bancos, com destaque para a herbácea Paepalanthus bifidus (Schrad. Ex Schult.), e dentre as arbóreas, destacou-se a pioneira Cecropia polystachya Trécul. Essas espécies representaram 47% da densidade total de sementes germinadas. As espécies arbóreas foram mais representativas na floresta não incendiada. Entretanto, a riqueza de espécies lenhosas encontrada na floresta incendida aumentou com o período decorrido desde o incêndio. Com relação às síndromes de dispersão e grupos de regeneração, houve predominância da síndrome zoocórica (67,5%) e de espécies de sucessão precoce (57,1%). A perturbação foi de baixa intensidade e atingiu a vegetação da superfície, removendo parcialmente a cobertura vegetal. Além disso, a proximidade de vegetação conservada no entorno da área florestal incendiada provavelmente favoreceu a dispersão de sementes, levando a um incremento do banco de sementes encontrado no solo logo após uma perturbação de pequena escala. Assim, os dados obtidos permitem concluir que, apesar da floresta de Restinga ter sofrido perturbação por fogo, o banco de sementes do solo encontrado nas distintas condições ambientais avaliadas, continua representando uma importante fonte de propágulos para a regeneração natural desse ecossistema, pois contém espécies que tem um impacto potencialmente positivo sobre a real flora encontrada na floresta.

A presente dissertação teve como objetivo investigar se padrões presentes nas comunidades arbóreas adultas podem ser gerados por diferenças em aspectos relacionados ao nicho de regeneração das espécies. Nosso modelo de estudo foram duas florestas de restinga localizadas na Ilha do Cardoso, litoral sul do estado de São Paulo. A floresta de restinga alta (RA) é uma formação geologicamente mais antiga e possui dossel mais fechado que a floresta de restinga baixa (RB). No Capítulo 1, investigamos se as inversões de abundância das árvores adultas entre RA e RB podem ser geradas devido ao desempenho diferenciado destas espécies ainda na fase de plântula, devido à atuação do filtro ambiental luminosidade. Hipotetizamos que as espécies apresentem pior desempenho no estágio de plântula na floresta em que são menos abundantes como adultos, devido a uma demanda conflitante entre crescimento e sobrevivência. Esperávamos também que a mortalidade por patógenos fosse a principal causa de mortalidade das plântulas na floresta mais sombreada. Realizamos um experimento manipulativo em campo com seis espécies arbóreas, no qual plântulas com um mês após a germinação foram transplantadas nas duas florestas e no viveiro. Acompanhamos o desempenho destas plântulas durante nove meses. Não houve diferenças no desempenho das espécies entre as duas florestas estudadas, exceto na sobrevivência de Clusia criuva (no sentido esperado) e de Tapirira guianensis (sentido oposto ao esperado). Diferente do esperado, a principal causa de mortalidade de todas as espécies foi a herbivoria severa e não foi observado um conflito entre crescimento e sobrevivência. No Capítulo 2 investigamos se as diferenças de tamanho de semente entre as espécies arbóreas zoocóricas podem gerar diferenças nos padrões da comunidade adulta e essas diferenças ocorrem devido à atuação do filtro ambiental da luminosidade ou apenas devido às diferenças de capacidade de dispersão das espécies. Acompanhamos a chuva de sementes das espécies zoocóricas arbóreas durante quatro anos nas duas florestas e verficamos que a capacidade de dispersão ativa está negativamente relacionada ao tamanho de sementes, como é previsto por ambas as hipóteses (filtro ambiental e capacidade dispersão). Além disso, a relação entre a produção média de sementes e o tamanho de sementes apresentou um padrão triangular, de modo que as espécies de sementes grandes apresentam sempre baixas produções. Comparamos os tamanhos médios de sementes e a amplitude de tamanhos de sementes dos indivíduos e espécies estabelecidos como adultos nas duas florestas (DAP>= 5cm). Verificamos que a RA apresenta tamanho médio de semente e amplitude de tamanhos de sementes maiores que a RB. Além disso, a composição florística da RB está aninhada na composição da RA. Assim, hipotetiamos que as diferenças na capacidade de dispersão das espécies, aliadas às diferenças de idade das florestas são responsáveis pela distribuição de tamanho de sementes dos adultos estabelecidos nas duas florestas. Por fim, no capítulo 3, realizamos uma revisão bibliográfica sobre o papel dos microorganismos do solo no nicho de regeneração das espécies arbóreas tropicais. Foram encontrados estudos que abordam apenas a atuação de fungos, seja em interações positivas (fungos micorrízicos) ou negativas (fungos patogênicos). Discutimos os principais fatores e características associadas à mortalidade por patógenos do solo, bem como relações levantadas pelos estudos pioneiros que não foram corroboradas ou testadas / The objective of the current research was to investigate if the existing patterns in the adult tree communities can be generated by differences in the aspect related to the regeneration niche of species. Our model of study were two restinga\'s forests located at the Cardoso Island, on the South coast of São Paulo state. The tall resting forest (TRF) is an older formation, geologically speaking, and it hás closer canopies than the short resting forest (SRF). In the first chapter, we investigated if the abundance inversions of adult trees existing between the TRF and the SRF could be generated due to the differentiated performances of these species at the stage of the seedling, due to the action of the environmental light filter. We assumed as a hypothesis that the species show a worst performance in the stage of seedling in the forest where they are less abundant as adult, due to a trade-off between growth and survival. We expected that the mortality by pathogens was the main cause for the mortality of plants in the more shaded forest. We achieved a manipulative experiment in field with six tree species, in which one-month-old seedlings after germination were transplanted in the two forests and in the nursery. We followed the performance of the species in the two studied forests for nine months. There were no differences in the performance of the two species, except the survival of the Clusia criuva (in the expected way) and of the Tapirira guianensis (opposite to the expected way).Different from what was expected, the main cause of the mortality of all the species was the severe herbivory, and it was not possible to observe a conflict between the growth and the survival of them. In the second chapter, we investigated if the differences in the size of the seeds among the zoochoric tree species can generate differences in the patterns of the adult community and if those differences occur due to an action of the environment lighting filter or only by the differences of the dispersion capacity of the species. We followed the seed rain of the zoochoric tree species for four years in both forests and we could check that the active dispersion capacity of them is negatively related to the size of the seeds, as it can be predicted by both the hypothesis (environmental filter and dispersion capacity). Besides, the relationship between the average production of seeds and the size of the seeds presented a triangular pattern, as species with big seeds always provide low productions. We compared the seeds average sizes and the range of the seeds sizes of the individual plants and of the adult species in both forests (DAP_> 5 cm. We could verify that the TRF presents average size of seeds and range of the seeds\'s sizes that were bigger than in SRF. Furthermore, the SRF floristic composition is nested in the TRF composition. Therefore, we assumed as a hypothesis that the differences in the dispersal capacity of species, plus the age differences of the forests, are responsible for the distribution of the seeds sizes of the adult plants present in both forests. Finally, in chapter 3, we made a literature review about the role of the soil microorganisms in the specific site of the regeneration of the tropical tree species. We found studies that focus only on the action of the fungi as far in positive interactions (mycorrhizal fungi) as in negative ones (pathogenic fungi). We discussed the main factors and the characteristics associated to the mortality caused by the soil pathogens, as well as the relationship proposed by the pioneer studies which were not confirmed nor tested

A presente dissertação teve como objetivo investigar se padrões presentes nas comunidades arbóreas adultas podem ser gerados por diferenças em aspectos relacionados ao nicho de regeneração das espécies. Nosso modelo de estudo foram duas florestas de restinga localizadas na Ilha do Cardoso, litoral sul do estado de São Paulo. A floresta de restinga alta (RA) é uma formação geologicamente mais antiga e possui dossel mais fechado que a floresta de restinga baixa (RB). No Capítulo 1, investigamos se as inversões de abundância das árvores adultas entre RA e RB podem ser geradas devido ao desempenho diferenciado destas espécies ainda na fase de plântula, devido à atuação do filtro ambiental luminosidade. Hipotetizamos que as espécies apresentem pior desempenho no estágio de plântula na floresta em que são menos abundantes como adultos, devido a uma demanda conflitante entre crescimento e sobrevivência. Esperávamos também que a mortalidade por patógenos fosse a principal causa de mortalidade das plântulas na floresta mais sombreada. Realizamos um experimento manipulativo em campo com seis espécies arbóreas, no qual plântulas com um mês após a germinação foram transplantadas nas duas florestas e no viveiro. Acompanhamos o desempenho destas plântulas durante nove meses. Não houve diferenças no desempenho das espécies entre as duas florestas estudadas, exceto na sobrevivência de Clusia criuva (no sentido esperado) e de Tapirira guianensis (sentido oposto ao esperado). Diferente do esperado, a principal causa de mortalidade de todas as espécies foi a herbivoria severa e não foi observado um conflito entre crescimento e sobrevivência. No Capítulo 2 investigamos se as diferenças de tamanho de semente entre as espécies arbóreas zoocóricas podem gerar diferenças nos padrões da comunidade adulta e essas diferenças ocorrem devido à atuação do filtro ambiental da luminosidade ou apenas devido às diferenças de capacidade de dispersão das espécies. Acompanhamos a chuva de sementes das espécies zoocóricas arbóreas durante quatro anos nas duas florestas e verficamos que a capacidade de dispersão ativa está negativamente relacionada ao tamanho de sementes, como é previsto por ambas as hipóteses (filtro ambiental e capacidade dispersão). Além disso, a relação entre a produção média de sementes e o tamanho de sementes apresentou um padrão triangular, de modo que as espécies de sementes grandes apresentam sempre baixas produções. Comparamos os tamanhos médios de sementes e a amplitude de tamanhos de sementes dos indivíduos e espécies estabelecidos como adultos nas duas florestas (DAP>= 5cm). Verificamos que a RA apresenta tamanho médio de semente e amplitude de tamanhos de sementes maiores que a RB. Além disso, a composição florística da RB está aninhada na composição da RA. Assim, hipotetiamos que as diferenças na capacidade de dispersão das espécies, aliadas às diferenças de idade das florestas são responsáveis pela distribuição de tamanho de sementes dos adultos estabelecidos nas duas florestas. Por fim, no capítulo 3, realizamos uma revisão bibliográfica sobre o papel dos microorganismos do solo no nicho de regeneração das espécies arbóreas tropicais. Foram encontrados estudos que abordam apenas a atuação de fungos, seja em interações positivas (fungos micorrízicos) ou negativas (fungos patogênicos). Discutimos os principais fatores e características associadas à mortalidade por patógenos do solo, bem como relações levantadas pelos estudos pioneiros que não foram corroboradas ou testadas / The objective of the current research was to investigate if the existing patterns in the adult tree communities can be generated by differences in the aspect related to the regeneration niche of species. Our model of study were two restinga\'s forests located at the Cardoso Island, on the South coast of São Paulo state. The tall resting forest (TRF) is an older formation, geologically speaking, and it hás closer canopies than the short resting forest (SRF). In the first chapter, we investigated if the abundance inversions of adult trees existing between the TRF and the SRF could be generated due to the differentiated performances of these species at the stage of the seedling, due to the action of the environmental light filter. We assumed as a hypothesis that the species show a worst performance in the stage of seedling in the forest where they are less abundant as adult, due to a trade-off between growth and survival. We expected that the mortality by pathogens was the main cause for the mortality of plants in the more shaded forest. We achieved a manipulative experiment in field with six tree species, in which one-month-old seedlings after germination were transplanted in the two forests and in the nursery. We followed the performance of the species in the two studied forests for nine months. There were no differences in the performance of the two species, except the survival of the Clusia criuva (in the expected way) and of the Tapirira guianensis (opposite to the expected way).Different from what was expected, the main cause of the mortality of all the species was the severe herbivory, and it was not possible to observe a conflict between the growth and the survival of them. In the second chapter, we investigated if the differences in the size of the seeds among the zoochoric tree species can generate differences in the patterns of the adult community and if those differences occur due to an action of the environment lighting filter or only by the differences of the dispersion capacity of the species. We followed the seed rain of the zoochoric tree species for four years in both forests and we could check that the active dispersion capacity of them is negatively related to the size of the seeds, as it can be predicted by both the hypothesis (environmental filter and dispersion capacity). Besides, the relationship between the average production of seeds and the size of the seeds presented a triangular pattern, as species with big seeds always provide low productions. We compared the seeds average sizes and the range of the seeds sizes of the individual plants and of the adult species in both forests (DAP_> 5 cm. We could verify that the TRF presents average size of seeds and range of the seeds\'s sizes that were bigger than in SRF. Furthermore, the SRF floristic composition is nested in the TRF composition. Therefore, we assumed as a hypothesis that the differences in the dispersal capacity of species, plus the age differences of the forests, are responsible for the distribution of the seeds sizes of the adult plants present in both forests. Finally, in chapter 3, we made a literature review about the role of the soil microorganisms in the specific site of the regeneration of the tropical tree species. We found studies that focus only on the action of the fungi as far in positive interactions (mycorrhizal fungi) as in negative ones (pathogenic fungi). We discussed the main factors and the characteristics associated to the mortality caused by the soil pathogens, as well as the relationship proposed by the pioneer studies which were not confirmed nor tested

Esta dissertação teve como objetivo analisar a dinâmica de regeneração natural de três formações florestais de restinga (uma Floresta de Restinga Alta Seca - RAS; uma Floresta de Restinga Alta Alagada - RAA; e uma Floresta de Restinga Baixa - RB) com diferentes condições edáficas, composições florísticas e estruturas, da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Ao longo de um ano, procuramos entender os mecanismos que promovem as variações na composição e estrutura arbórea desses três sistemas. Para isso, entre fevereiro de 2007 e janeiro de 2008 nós acompanhamos a chuva de sementes das três florestas através 90 coletores de sementes de 0,5 m² (30 em cada floresta; Capítulo 1) e a comunidade de plântulas 50 cm de espécies arbóreas, através de 270 parcelas de 1 m² (90 em cada floresta; Capítulo 2). A dinâmica de regeneração natural das florestas foi analisada a partir dos dados de chuva de sementes, da dinâmica de plântulas (três censos em 12 meses), dos dados pré-coletados dos indivíduos arbóreos com DAP 5 cm das três florestas mais os dados ambientais de abertura de dossel (disponibilidade de luz) e teor de matéria orgânica (MO) no solo (Capítulo 3). Em relação à chuva de sementes, a RB apresentou quase o dobro de sementes do que as outras florestas. Por outro lado, a RAS e a RAA apresentaram uma diversidade de espécies significativamente maior do que a RB e uma elevada similaridade florística e estrutural. Quanto à síndrome de dispersão, mais de 95% das sementes e das espécies amostradas foram zoocóricas, indicando a importância da zoocoria para a manutenção e estruturação dessas florestas. As espécies de sementes apresentaram uma alta correspondência com as espécies da comunidade arbórea adulta adjacente aos coletores, sugerindo que as semelhanças e as diferenças de diversidade, de composição florística e de estrutura entre a chuva de sementes da RAS, da RAA e da RB observadas são reflexo da diversidade, da composição florística e da estrutura da comunidade de espécies arbóreas local das três formações florestais. Além disso, como as sementes apresentaram um padrão de deposição agregado e próximo à planta-mãe, propusemos que as espécies das florestas estudadas são principalmente limitadas em relação ao local adequado para a germinação de suas sementes e não à dispersão. Para as plântulas, encontramos uma maior diversidade e riqueza por 3 m² na RB, o oposto do que era esperado, já que a Floresta de Restinga Alta é conhecida por ser uma formação mais complexa e com maior diversidade, em relação aos adultos arbóreos, do que a Floresta de Restinga Baixa. Propusemos, portanto, um modelo hipotético de estruturação dessas comunidades no qual as florestas são estruturadas de formas distintas devido a filtros ecológicos, como a disponibilidade de luz e de nutrientes e eventos estocásticos, que limitam a germinação e o estabelecimento de plântulas, juvenis e adultos. Predizemos também que a inversão de diversidade entre as comunidades de plântulas e de adultos deve-se a processos dependentes da densidade decorrentes do estabelecimento diferenciado na fase de plântula. No Capítulo 3 foi possível testar algumas partes do modelo hipotético de estruturação das comunidades proposto no Capítulo 2. Concluímos que a dinâmica de regeneração natural e seus filtros bióticos e abióticos realmente são importantes para estruturação das comunidades de restinga estudadas. A RB apresentou uma maior abertura de dossel (maior disponibilidade de luz) do que a RAS e a RAA. O recrutamento, a densidade e a riqueza (em 3 m²) de plântulas estiveram positivamente relacionados com a abertura de dossel. No entanto, a RAS e a RAA apresentaram um maior teor de MO do que a RB, e a diversidade da comunidade arbórea adulta esteve positivamente relacionada com a MO. Assim, a disponibilidade de luz parece ser um filtro abiótico importante na germinação e no estabelecimento das plântulas, levando a maiores recrutamentos, densidades e riqueza por 3m² na RB quando comparado à RAS e à RAA. Entretanto, na passagem de plântula/juvenil para adulto a menor densidade de indivíduos e a maior disponibilidade de nutrientes na RAS e na RAA beneficiariam a permanência das espécies, levando à maior diversidade de espécies encontrada nessas florestas. / The goal of this dissertation was to analyze the natural regeneration dynamics of three restinga forests (Tall Restinga Forest TR; Tall Seasonal Swamp Restinga Forest TSR and Short Restinga Forest SR) with different edaphic conditions, floristic composition and structure in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. During a year, we attempted to understand the mechanisms that promote the floristic composition and structure variations in these three systems. For that, between February 2007 and January 2008 we accompanied the forests seed rain using 90 seed traps of 0,5 m² (30 in each forest; Chapter 1) and the seedlings community (tree species; 50 cm) using 270 plots of 1 m² (90 in each forest; Chapter 2). The natural regeneration dynamics was analyzed using the seed rain and the seedling dynamics (three census in 12 months) data, the individuals tree species with DAP 5 cm data and the environment data (canopy openness and organic matter - OM; Chapter 3). In relation to the seed rain, SR presented twice as many seeds as TR and TSR. On the other hand, TR and STR presented a significantly higher diversity than SR and also floristic composition and structure similarity. In respect to the dispersion syndrome, more than 95% of the seeds and species were animal dispersed, indicating the importance of zoochoric dispersal to the maintenance and structuring of these forests. The seeds species showed a higher correspondence with the adult community adjacent to the seed traps, suggesting that diversity, floristic composition and structure similarities and differences among the forests seed rain are a reflection of the forests local adult community diversity, floristic composition and structure. Besides, as the seeds presented an aggregated and close to the parent tree pattern of deposition , we proposed that the forests species are limited mainly by safe sites for seed germination and not by dispersion. For the seedlings, we founded a higher diversity and richness per 3 m² in SR, the opposite of what we had expected since the Tall Restinga Forest is known to be a more complex vegetation, with higher values of richness and diversity for adult trees when compared to Short Restinga Forest. We proposed a hypothetical model of community structuring in which these forests are structured in different ways due to ecological filters, as light and nutrients availability and stochastic events, that limit germination and seedling, juveniles and adults establishment. We predicted, as well, that the diversity inversion between the seedlings and adults community is due to density-dependence factors that are responsible for the differentiated seedling establishment. In Chapter 3, we were able to test some parts of the hypothetical model of community structuring proposed in Chapter 2. We concluded that natural regeneration dynamics and biotic and abiotic filters really are important to the forests community structuring. SR presented a higher canopy openness (higher light availability) than TR and STR. Seedling recruitment, density and richness (in 3 m²) were positively related to the canopy openness. Nevertheless, TR and STR presented higher organic matter contents than SR, and the diversity was positively related to the canopy openness and the OM. Thus, light availability seems to be an important abiotic filter acting in the germination and in the seedling establishment, leading to higher values of recruitment, density and richness per 3 m² in the SR when compared to TR and STR. However, in the seedling/juvenile turn to adult the lower individuals density and the higher nutrients availability in TR and STR would benefit the species permanence, leading to the higher species diversity found in those forests.

Esta dissertação teve como objetivo analisar a dinâmica de regeneração natural de três formações florestais de restinga (uma Floresta de Restinga Alta Seca - RAS; uma Floresta de Restinga Alta Alagada - RAA; e uma Floresta de Restinga Baixa - RB) com diferentes condições edáficas, composições florísticas e estruturas, da Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Ao longo de um ano, procuramos entender os mecanismos que promovem as variações na composição e estrutura arbórea desses três sistemas. Para isso, entre fevereiro de 2007 e janeiro de 2008 nós acompanhamos a chuva de sementes das três florestas através 90 coletores de sementes de 0,5 m² (30 em cada floresta; Capítulo 1) e a comunidade de plântulas 50 cm de espécies arbóreas, através de 270 parcelas de 1 m² (90 em cada floresta; Capítulo 2). A dinâmica de regeneração natural das florestas foi analisada a partir dos dados de chuva de sementes, da dinâmica de plântulas (três censos em 12 meses), dos dados pré-coletados dos indivíduos arbóreos com DAP 5 cm das três florestas mais os dados ambientais de abertura de dossel (disponibilidade de luz) e teor de matéria orgânica (MO) no solo (Capítulo 3). Em relação à chuva de sementes, a RB apresentou quase o dobro de sementes do que as outras florestas. Por outro lado, a RAS e a RAA apresentaram uma diversidade de espécies significativamente maior do que a RB e uma elevada similaridade florística e estrutural. Quanto à síndrome de dispersão, mais de 95% das sementes e das espécies amostradas foram zoocóricas, indicando a importância da zoocoria para a manutenção e estruturação dessas florestas. As espécies de sementes apresentaram uma alta correspondência com as espécies da comunidade arbórea adulta adjacente aos coletores, sugerindo que as semelhanças e as diferenças de diversidade, de composição florística e de estrutura entre a chuva de sementes da RAS, da RAA e da RB observadas são reflexo da diversidade, da composição florística e da estrutura da comunidade de espécies arbóreas local das três formações florestais. Além disso, como as sementes apresentaram um padrão de deposição agregado e próximo à planta-mãe, propusemos que as espécies das florestas estudadas são principalmente limitadas em relação ao local adequado para a germinação de suas sementes e não à dispersão. Para as plântulas, encontramos uma maior diversidade e riqueza por 3 m² na RB, o oposto do que era esperado, já que a Floresta de Restinga Alta é conhecida por ser uma formação mais complexa e com maior diversidade, em relação aos adultos arbóreos, do que a Floresta de Restinga Baixa. Propusemos, portanto, um modelo hipotético de estruturação dessas comunidades no qual as florestas são estruturadas de formas distintas devido a filtros ecológicos, como a disponibilidade de luz e de nutrientes e eventos estocásticos, que limitam a germinação e o estabelecimento de plântulas, juvenis e adultos. Predizemos também que a inversão de diversidade entre as comunidades de plântulas e de adultos deve-se a processos dependentes da densidade decorrentes do estabelecimento diferenciado na fase de plântula. No Capítulo 3 foi possível testar algumas partes do modelo hipotético de estruturação das comunidades proposto no Capítulo 2. Concluímos que a dinâmica de regeneração natural e seus filtros bióticos e abióticos realmente são importantes para estruturação das comunidades de restinga estudadas. A RB apresentou uma maior abertura de dossel (maior disponibilidade de luz) do que a RAS e a RAA. O recrutamento, a densidade e a riqueza (em 3 m²) de plântulas estiveram positivamente relacionados com a abertura de dossel. No entanto, a RAS e a RAA apresentaram um maior teor de MO do que a RB, e a diversidade da comunidade arbórea adulta esteve positivamente relacionada com a MO. Assim, a disponibilidade de luz parece ser um filtro abiótico importante na germinação e no estabelecimento das plântulas, levando a maiores recrutamentos, densidades e riqueza por 3m² na RB quando comparado à RAS e à RAA. Entretanto, na passagem de plântula/juvenil para adulto a menor densidade de indivíduos e a maior disponibilidade de nutrientes na RAS e na RAA beneficiariam a permanência das espécies, levando à maior diversidade de espécies encontrada nessas florestas. / The goal of this dissertation was to analyze the natural regeneration dynamics of three restinga forests (Tall Restinga Forest TR; Tall Seasonal Swamp Restinga Forest TSR and Short Restinga Forest SR) with different edaphic conditions, floristic composition and structure in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. During a year, we attempted to understand the mechanisms that promote the floristic composition and structure variations in these three systems. For that, between February 2007 and January 2008 we accompanied the forests seed rain using 90 seed traps of 0,5 m² (30 in each forest; Chapter 1) and the seedlings community (tree species; 50 cm) using 270 plots of 1 m² (90 in each forest; Chapter 2). The natural regeneration dynamics was analyzed using the seed rain and the seedling dynamics (three census in 12 months) data, the individuals tree species with DAP 5 cm data and the environment data (canopy openness and organic matter - OM; Chapter 3). In relation to the seed rain, SR presented twice as many seeds as TR and TSR. On the other hand, TR and STR presented a significantly higher diversity than SR and also floristic composition and structure similarity. In respect to the dispersion syndrome, more than 95% of the seeds and species were animal dispersed, indicating the importance of zoochoric dispersal to the maintenance and structuring of these forests. The seeds species showed a higher correspondence with the adult community adjacent to the seed traps, suggesting that diversity, floristic composition and structure similarities and differences among the forests seed rain are a reflection of the forests local adult community diversity, floristic composition and structure. Besides, as the seeds presented an aggregated and close to the parent tree pattern of deposition , we proposed that the forests species are limited mainly by safe sites for seed germination and not by dispersion. For the seedlings, we founded a higher diversity and richness per 3 m² in SR, the opposite of what we had expected since the Tall Restinga Forest is known to be a more complex vegetation, with higher values of richness and diversity for adult trees when compared to Short Restinga Forest. We proposed a hypothetical model of community structuring in which these forests are structured in different ways due to ecological filters, as light and nutrients availability and stochastic events, that limit germination and seedling, juveniles and adults establishment. We predicted, as well, that the diversity inversion between the seedlings and adults community is due to density-dependence factors that are responsible for the differentiated seedling establishment. In Chapter 3, we were able to test some parts of the hypothetical model of community structuring proposed in Chapter 2. We concluded that natural regeneration dynamics and biotic and abiotic filters really are important to the forests community structuring. SR presented a higher canopy openness (higher light availability) than TR and STR. Seedling recruitment, density and richness (in 3 m²) were positively related to the canopy openness. Nevertheless, TR and STR presented higher organic matter contents than SR, and the diversity was positively related to the canopy openness and the OM. Thus, light availability seems to be an important abiotic filter acting in the germination and in the seedling establishment, leading to higher values of recruitment, density and richness per 3 m² in the SR when compared to TR and STR. However, in the seedling/juvenile turn to adult the lower individuals density and the higher nutrients availability in TR and STR would benefit the species permanence, leading to the higher species diversity found in those forests.

As comunidades florestais periféricas às florestas que recobrem o sopé e as médias encostas da Serra do Mar apresentam uma convergência de fisionomias e aspectos xeromórficos, sustentada por floras que estão relacionadas quanto às suas origens. Como estas semelhanças podem indicar condições ecológicas similares, o trabalho investigou qualitativa e quantitativamente se as semelhanças fisionômicas, entre a Floresta do Topo dos Morros da Serra do Mar e a Floresta Seca de Restinga no Estado de São Paulo, são acompanhadas por semelhanças florísticas e estruturais. Esta investigação teve como objetivos: caracterizar e comparar, em termos fitossociológicos, as florestas secas de restinga e as florestas do topo das escarpas atlânticas; e analisar as relações entre possíveis padrões florísticos e estruturais do componente arbóreo destas florestas e condições edáficas e climáticas de seus ambientes. A amostragem foi realizada a partir de 10 parcelas de 10 m X 10 m em cada uma das seis áreas de estudo. Para o topo da Serra do Mar considerou-se a floresta nas seguintes Unidades de Conservação: Estação Biológica de Boracéia; Núcleo Curucutu do PESM e Parque Estadual Intervales. Para a floresta seca de restinga, as áreas de estudo foram: Núcleo Picinguaba do PESM, Estação Ecológica Juréia-Itatins e Parque Estadual Ilha do Cardoso. Através da descrição fitossociológica das comunidades e de técnicas de análise multivariada para classificação e ordenação, observou-se que as áreas de floresta do topo das encostas são pouco similares florística e estruturalmente em relação às florestas secas de restinga. As pequenas semelhanças entre as florestas estudadas dizem respeito às espécies de grande plasticidade ecológica e que, por isso, possuem ampla distribuição geográfica. As diferenças florísticas e estruturais foram determinadas pelas espécies oriundas das florestas que recobrem as encostas da Serra do Mar, sendo que nehuma das espécies consideradas importantes é endêmica de um dos tipos florestais, não sustentando, assim, a convergência ecológica. / Plant communities at the periphery of the Atlantic rainforest that recover the lower and middle slopes of Serra do Mar presents a convergence of physiognomy and xeromorphycs aspects, supported by floras that are related on its origins. As these convergence can indicate similar ecological conditions, this present work investigated if the similarities between Upper Slope Forest and the Restinga Forest in the State of São Paulo, Brazil, are followed by floristic and structural similarities. This inquiry had two objectives: characterize and compare the Upper Slope Forest and the Restinga Forest in its phytosociological aspects; analyze the relationships between edaphic and climatic conditions and floristic and structural patterns of the arboreal component of these forests. To characterize the Upper Slope Forest was considered forests in the following Conservation Units: Estação Biológica de Boracéia, Núcleo Curucutu do Parque Estadual da Serra do Mar and Parque Estadual Intervales; and to characterize the Restinga Forest the study areas were in the following Conservation Units: Núcleo Picinguaba do PESM, Estação Ecológica Juréia-Itatins and Parque Estadual Ilha do Cardoso. For structural vegetation analysis, were used 10 plots of 10 x 10 m in each area. The phytosociological description and multivaried analysis of classification and ordination showed that areas of Upper Slope Forest and Restinga Forest have low similarity. The resemblances are based on occurrence of broad ecological plasticity species and, therefore, of wide distribution. On the other hand, the floristic and structural heterogeneity is consequence of the predominance, in each forests type, of different species from the Atlantic rainforest that recover the lower and middle slopes of Serra do Mar, not supporting the ecological convergence hypothesis.

Muitas teorias, englobando diferentes fatores e mecanismos, já foram postuladas para explicar a alta coexistência de espécies arbóreas nos trópicos, a qual permanece como uma questão intrigante e subentendida na ecologia vegetal. O estudo da dinâmica de árvores ao nível populacional contribui e embasa, por sua vez, o entendimento desses fatores e mecanismos atuando ao nível da comunidade. O objetivo geral do presente estudo foi investigar alguns aspectos relacionados com a dinâmica de uma espécie arbórea comum Calophyllum brasiliense Camb.(Clusiaceae) em floresta de restinga alta Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para isso, além de termos testado se a sobrevivência e o desempenho de suas plântulas estavam relacionados com níveis de herbivoria dependentes da densidade, testamos se a ocorrência da espécie apresentava associação com hábitats de solo e caracterizamos sua distribuição espacial na área de estudo. Na Introdução Geral (Capítulo 1) nós enumeramos as principais teorias já propostas para explicar a alta diversidade tropical, as quais incluem diversos mecanismos atuantes na dinâmica de espécies arbóreas. Tradicionalmente, modelos que focam em fatores dependentes da densidade eram freqüentemente contrastados com modelos baseados na segregação de hábitats e nichos para explicar a coexistência de espécies, ainda que atualmente sabe-se que atuem concomitantemente na estruturação das comunidades. Por esse motivo, os descrevemos em linhas gerais. Apresentamos, também, como o estudo da distribuição espacial de uma espécie pode dar indícios de processos subjacentes responsáveis pelos padrões gerados, os quais devem ser inferidos e posteriormente testados. Adicionalmente, resumimos uma teoria em especial, a qual embasa o capítulo seguinte e foi o ponto inicial dessa dissertação: o Modelo Janzen-Connell. Além de termos explorado brevemente seu contexto conceitual, também revisamos os principais resultados de investigações de seus efeitos em outras áreas de estudo e com diferentes metodologias. Como os dois demais capítulos foram desenvolvidos utilizando a mesma área e espécie de estudo, também incluímos neste capítulo suas respectivas descrições. Para testar o modelo Janzen-Connell (Capítulo 2), nós delineamos um experimento no qual avaliamos os danos por herbivoria, a mortalidade e o desempenho das plântulas de C. brasiliense, sob diferentes tratamentos: proteção contra herbivoria, distância e agrupamento de adultos coespecíficos. Encontramos que os efeitos dependentes da distância e da densidade não atuaram como previsto pela teoria para a espécie de estudo, a qual, apesar de ter sofrido altos danos por herbivoria, mostrou-se tolerante e apresentou crescimento compensatório em resposta a estes. Além de termos proposto que a pressão por seus herbívoros especialistas parece encontrar-se amplamente distribuída na área de estudo, e não agregada ao redor de densidades de coespecíficos, também sugerimos que o micro-hábitat, especialmente a umidade do solo parece ser melhor preditora da sobrevivência da espécie do que a herbivoria. No Capítulo 3, portanto, testamos a ocorrência de associação da espécie com o hábitat de solo, como proposto no capítulo 2. Para isso, adotamos uma abordagem conjunta com o estudo da distribuição espacial, possibilitando a inferência de outros mecanismos possivelmente relacionados com a dinâmica da espécie, além do micro-hábitat. Caracterizamos o padrão de distribuição espacial através do uso de metodologias espaciais de segunda-ordem complementares: K-Ripley e O-ring, e testamos a questão da associação com hábitat a partir de torus translation, uma metodologia relativamente nova que incorpora a autocorrelação espacial entre troncos coespecíficos. Além de detectarmos um padrão de distribuição agregado, com escalas críticas de agregação variáveis entre as classes de tamanho investigadas, encontramos que a espécie apresenta uma associação positiva com o tipo de solo alagável (Neossolo), onde sua densidade relativa foi 30% maior em comparação com os outros tipos de hábitat. Os adultos, além de terem se mostrado positivamente associados a esse solo, também apresentaram uma associação negativa com os solos mais arenosos e menos úmidos. Os jovens, encontrados em relativamente baixa densidade, não mostraram associação com nenhum hábitat de solo. Sugerimos que a tolerância ao encharcamento e à condições anóxicas, bem como a ocorrência de hidrocoria como uma de suas formas de dispersão, os principais fatores favoráveis à sua sobrevivência e rápido desenvolvimento ontogenético nessas condições de solo. Utilizamos informações sobre a ecologia de C. brasiliense já disponibilizadas por outros estudos para inferir ou excluir possíveis fatores relacionados com sua distribuição espacial, e a associação com hábitat e o experimento de herbivoria (Capítulo 2) como testes desses possíveis fatores. Nas considerações finais, reunimos todas as informações propostas e testadas sobre os mecanismos que atuam na dinâmica de C. brasiliense e sugerimos que o padrão espacial agregado detectado para a espécie pode ser decorrente da interação entre três fatores principais: (1) associação diferenciada com ambos tipos de solos, alagáveis e arenosos; (2) ocorrência simultânea e complementar de três agentes dispersores da espécie (vento, morcego e água) e (3) alta competição intra-específica dependente da densidade, ao longo do estágio ontogenético. Finalizamos com a construção de um modelo hipotético acompanhado de predições testáveis sobre a distribuição espacial e dinâmica da espécie. Estes resultados atribuem à ação conjunta de processos bióticos e abióticos a possível resposta para complementarmos o entendimento sobre o padrão espacial encontrado, como já sugerido por outros estudos nos trópicos. / Several theories, including different factors and mechanisms, have been postulated to explain the high tree species coexistence in tropics, which remains an unsolved question that continues to pose a challenge to plant ecologists. Population-level tree dynamics studies contribute to a better understanding of the processes acting on community-level. The aim of the present study was to investigate some aspects related to the dynamics of a common tree species, Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae), in a Restinga Alta forest in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. We investigated if seedling survival and fitness were related to density-dependent herbivory, tested if the species presented an association with soil habitats and characterized its spatial patterns distribution in the study area. In General Introduction (Chapter 1) we enumerated the main theories developed so far to explain high tropical diversity, which include many processes acting on the tree species dynamics. Traditionally, models focused on density-dependent factors were frequently contrasted with models based on habitat or niche partitioning, but we know nowadays that both are acting simultaneously to determine community structure. For this reason we described in general lines both models. We also discussed how detected spatial patterns of a species may give account for underlying processes responsible for the generated patterns and the need of experimental tests after such inferences. Additionally, we resumed Janzen-Connell model which embases next chapter and was also the starting point of this dissertation. We did a brief contextualization about Janzen-Connell model and reviewed main results of investigations of its effects in others study areas using alternatives methodologies. As the next two chapters were developed in the same study area and with the same species, we also included their descriptions in the general introduction. In order to test the Janzen-Connell model (Chapter 2), we designed an experiment to evaluate C. brasiliense seedlings survival and fitness under three treatments: protection against herbivory, distance from conespecific adults and tree parental density. We found that the distance and density-dependent effects did not act as predicted by the model for our study species. Despite the high herbivory damages it suffered, its seedlings showed tolerance and compensatory growth responses. We proposed that pressure by host-specific herbivores seems to be widespread in the study area instead of aggregated around conespecific densities. Patterns detected also suggest that soil moisture is a better predictor for the species survival than herbivory. On chapter 3, therefore, we tested if density of this species presented any association with soil habitats, as suggested in chapter 2. We used an approach conjunct with the spatial distribution, permitting the inference of other underlying processes possibly related to the species dynamics besides the micro-habitat. We characterized the spatial distribution patterns using two complementary second-order point pattern statistics, K-Ripley and O-ring, and tested the habitat association using the torus translation procedure that incorporates spatial autocorrelation between conespecific stems. Besides detecting clumped distribution patterns, with variable critic scales with the analyzed size classes, we also detected a positive habitat association with temporally flooded soil (Neossolo), where its relative density was 30% greater comparing to others soils types. Adult stage was also positively associated with Neossolo and, in the other hand, was negatively associated with Espodossolo arênico, which is characterized by lower moisture soil levels. Young stage corresponded to only a quarter of all species stems and did not show any association with soils habitats. We suggest that flooding and anoxic conditions tolerance, as well as the occurrence of hidrocory among its dispersion types, the main factors favorable to survival and fast ontogenetic development in these soil conditions. We used information about C. brasiliense ecology from other studies to infer or exclude possible related factors with its spatial distribution and the habitat association and Janzen-Connell tests to complement these supposed factors. On Final Considerations we synthesize all proposed and tested information about underlying processes acting on C. brasiliense dynamics and suggest that the clumped spatial pattern detected may be an interaction result of three main factors: (1) differential association with both temporally flooded and unflooded soils, (2) occurrence of three simultaneous and complementary seed dispersal agents (gravity, bats and water) and (3) high density-dependent intra-specific competition through ontogenetic stages. We finalize proposing a hypothetic scenario with testable predictions about the species spatial pattern detected to C. brasiliense in the study area. These results attribute to grouping acting effects of both abiotic and biotic processes the possible answer to complement our understanding about tree spatial patterns founded, as suggested by other studies in the tropics.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:29:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2700.pdf: 3776536 bytes, checksum: 5788327332b03f58ab50e71ec2bf3b2a (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / Financiadora de Estudos e Projetos / The management of non-timber forest products is an important alternative to forests maintenance. Nevertheless, the demand for some species at commercial scale may result in negative impacts to the local biodiversity. The bryophytes, particularly species of Sphagnum and Syrrhopodon genera, are among the vegetal resources exploited in restinga areas of Cananéia, in the south coast of São Paulo State, Brazil. After the organization of the harvesters in an association, the extraction is now legally carried out in licensed areas. The harvesting of bryophytes by the local population aims to supply the ornamental plants market, but there is a lack of studies to estimate the impact of the exploration providing information to the proper management of these resources. In order to provide subsidies for extraction and management of bryophytes Sphagnum and Syrrhopodon, this study raised information about the abundance and distribution of the explored bryophytes as well as the havesting practiced in Cananéia. To cover the different aspects involved in the harvesting of bryophytes, this study used Plant Ecology, Human Ecology and Ethnoecology approaches. Information concerning to the harvesters population and the harvesting activity were obtained through informal conversations, interviews and guided tours. Geoprocessing tools were used to characterize the bryophytes exploitation areas. The percentage ground cover by bryophytes was estimated applying the line-transect method and to evaluate the regeneration of Sphagnum plots were established and effected two harvests simulating traditional harvesting. The results indicated that explored bryophytes occur predominantly in Brejo de Restinga and Floresta Baixa de Restinga areas. Under similar conditions to those found in the experiment which simulated the traditional harvesting, the report demonstrated that six and seven months after harvest, Sphagnum presented height and yield like to the initial condition. In this sense, the harvesting, when done under the traditional way, tends to minimize the negative impacts of harvesting on the regeneration of bryophytes. Therefore, the relations determined in the commercialization process define the pressure upon exploited species and induces the harvesters to modify the traditional harvesting, resulting in an overexploitation of some places and a collect of very small bryophytes. Such actions contribute to a lower yield of the collect and may compromise the natural regeneration of some regions. The definition of management rules coupled to the bryophytes market rules built collectively constitute an essential point to established a less predatory harvesting. / O manejo de espécies florestais não madeireiras é uma importante alternativa para a manutenção das florestas. Contudo, a demanda por algumas espécies em escala comercial pode resultar em impactos negativos sobre a biodiversidade local. As briófitas, particularmente espécies dos gêneros Sphagnum e Syrrhopodon, estão entre os recursos vegetais explorados em áreas de restinga no município de Cananéia, litoral sul do Estado de São Paulo. Após a organização dos extrativistas em uma associação a extração passou a ser exercida legalmente em áreas licenciadas. A coleta das briófitas pela população local visa atender ao mercado de plantas ornamentais, porém, há carência de estudos que avaliem o impacto da exploração e que forneçam informações para o manejo adequado destes recursos. A fim de fornecer subsídios ao extrativismo e manejo das briófitas Sphagnum e Syrrhopodon este estudo levantou informações sobre a abundancia e distribuição das briófitas exploradas e sobre a atividade de extrativismo praticada em Cananéia. Para contemplar os diferentes aspectos envolvidos na atividade de extrativismo de briófitas, este estudo utilizou abordagens da Ecologia Vegetal, Ecologia Humana e da Etnoecologia. Informações referentes à população extrativista e a atividade de coleta foram obtidas por meio de conversas informais, turnês guiadas e entrevistas. Ferramentas de geoprocessamento foram utilizadas para caracterizar as áreas de exploração das briófitas. O percentual de cobertura do solo pelas briófitas foi estimado utilizando o método da linha transecta e para avaliação da regeneração do Sphagnum foram instaladas parcelas e realizadas duas coletas simulando a forma de extração tradicional. Os resultados indicaram que as briófitas exploradas ocorrem predominantemente em áreas de Brejo de Restinga e Floresta Baixa de Restinga. Sob condições semelhantes às encontradas no experimento de simulação da extração tradicional, os dados indicaram que decorridos seis e sete meses após a coleta o Sphagnum apresentou altura e rendimento semelhantes à condição inicial. Neste sentido, a coleta, quando realizada da forma tradicional, tende a minimizar os impactos negativos da extração sobre a regeneração das briófitas. No entanto, as relações estabelecidas no processo de comercialização definem o grau de pressão sobre as espécies exploradas e induz o extrativista a modificar a forma tradicional de coleta, resultando na sobre-exploração de alguns locais e na coleta de briófitas demasiadamente pequenas. Tais ações contribuem para um menor rendimento da coleta e podem comprometer a regeneração natural em alguns locais. A definição de regras de manejo atreladas a regras para a comercialização das briófitas construídas coletivamente constitui um ponto essencial para o estabelecimento de uma coleta menos predatória

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:31:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3006.pdf: 1341440 bytes, checksum: fae98217cd72e30df97045d459945022 (MD5) Previous issue date: 2010-03-03 / Universidade Federal de Minas Gerais / The situation of a population can only be assessed through demographic studies, considering its dynamics in terms of changes on fecundity, recruitment and mortality of individuals. Considering the peculiarities of the vegetation in State of Sao Paulo and the ability that some plant species have to occupy some of these different ecosystems, this study aims to assess the ecology of two populations of Tapirira guianensis Aubl. (Anacardiaceae), in the restinga located at the Parque Estadual da Ilha do Cardoso and in the cerrado at the Estação Ecológica de Assis. This project was carried out within the permanent plots of the project funded by Biota. There, were randomly allocated 50 plots of 20m x 20m (total area of 2 ha/environment) and all individuals of Tapirira guianensis found within these plots were identified and measured. Individuals were classified into ontogenetic stages in accordance with the Troll´s Model. We found allometric differences between the populations that might be related to the phenotypic plasticity to environmental variations. The population structure of T. guianensis was significantly different between restinga and cerrado (t-test, p <0.001). In the restinga, the structure shows the form of "j" reverse while in the cerrado, the population does not present this form of distribution. The difference between the populations is mainly due to the absence of seedlings in the cerrado. We found no differences between plant density and soil types, which suggest that T. guianensis is indifferent to soil caracteristics. The population growth rate indicated that both populations from restinga (&#955; = 0.96) and from cerrado (&#955; = 0.91) are close to 1.0, so these two populations seems to be in equilíbrium. However, we verified differences on demographic parameters between these populations. We suggest that variation between populations is related to phytogeographic conditions in restinga and cerrado, and to the interaction between various environmental factors. / A ecologia de uma população pode ser avaliada substancialmente por meio de um estudo demográfico, principalmente quando são realizados estudos da sua dinâmica, incluindo o acompanhamento da fecundidade dos indivíduos, recrutamento e taxa de mortalidade. Diante da peculiaridade das formações vegetais no Estado de São Paulo e do interessante ponto de vista de distribuição de ochloespecies, este trabalho tem o objetivo de avaliar a ecologia de duas populações de Tapirira guianensis Aubl. (Anacardiaceae), uma ocorrente em área de restinga, no Parque Estadual da Ilha do Cardoso e outra em área de cerradão, na Estação Ecológica de Assis. Este projeto foi desenvolvido dentro das parcelas do projeto temático Parcelas Permanentes - BIOTA/FAPESP. Foram sorteadas 50 parcelas de 20m x 20m (totalizando uma área de 2 ha/ambiente), dentro das quais todos os indivíduos foram individualizados e medidos trimestralmente. Estabelecemos a estrutura da população por estádios ontogenéticos de acordo com o Modelo de Troll. Encontramos diferenças nas relações alométricas das populações, relacionadas com plasticidade fenotípica nos diferentes ambientes. Encontramos diferenças para a estrutura de população de T. guianensis na restinga e cerradão (t-test, p<0.001). A população de T. guianensis da restinga apresenta forma de j invertido , diferentemente da população de cerradão, que não apresenta esta distribuição na forma de j invertido . A diferença entre as populações está principalmente na ausência de plântulas no cerradão. A taxa de crescimento populacional indicou que tanto as populações da restinga (&#955; = 0.96) quanto as do cerradão (&#955; =0.91) apresentam valores próximos de 1, portanto, estando as duas populações em estase. A dinâmica das populações de T. guianensis apresenta diferenças na restinga e cerradão estudados. Embora as taxas de crescimento populacionais sejam similares para as duas populações, as estratégias de crescimento são diferentes nos dois ambientes. Enquanto a população de T. guianensis que ocorre na restinga prioriza a sobrevivência, a população de T. guianensis no cerradão investe mais em crescimento. Portanto, podemos reconhecer diferenças nos parâmetros demográficos que compõem a dinâmica das populações de T. guianensis em diferentes ambientes. Este resultado, assim, pode demostrar a ocorrencia de plasticidade fenotipica em nível populacional para esta espécie, á partir do uso de estratégias diferenciadas de crescimento em ambientes diferentes de forma a alcançar estabilidade.

Muitas teorias, englobando diferentes fatores e mecanismos, já foram postuladas para explicar a alta coexistência de espécies arbóreas nos trópicos, a qual permanece como uma questão intrigante e subentendida na ecologia vegetal. O estudo da dinâmica de árvores ao nível populacional contribui e embasa, por sua vez, o entendimento desses fatores e mecanismos atuando ao nível da comunidade. O objetivo geral do presente estudo foi investigar alguns aspectos relacionados com a dinâmica de uma espécie arbórea comum Calophyllum brasiliense Camb.(Clusiaceae) em floresta de restinga alta Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. Para isso, além de termos testado se a sobrevivência e o desempenho de suas plântulas estavam relacionados com níveis de herbivoria dependentes da densidade, testamos se a ocorrência da espécie apresentava associação com hábitats de solo e caracterizamos sua distribuição espacial na área de estudo. Na Introdução Geral (Capítulo 1) nós enumeramos as principais teorias já propostas para explicar a alta diversidade tropical, as quais incluem diversos mecanismos atuantes na dinâmica de espécies arbóreas. Tradicionalmente, modelos que focam em fatores dependentes da densidade eram freqüentemente contrastados com modelos baseados na segregação de hábitats e nichos para explicar a coexistência de espécies, ainda que atualmente sabe-se que atuem concomitantemente na estruturação das comunidades. Por esse motivo, os descrevemos em linhas gerais. Apresentamos, também, como o estudo da distribuição espacial de uma espécie pode dar indícios de processos subjacentes responsáveis pelos padrões gerados, os quais devem ser inferidos e posteriormente testados. Adicionalmente, resumimos uma teoria em especial, a qual embasa o capítulo seguinte e foi o ponto inicial dessa dissertação: o Modelo Janzen-Connell. Além de termos explorado brevemente seu contexto conceitual, também revisamos os principais resultados de investigações de seus efeitos em outras áreas de estudo e com diferentes metodologias. Como os dois demais capítulos foram desenvolvidos utilizando a mesma área e espécie de estudo, também incluímos neste capítulo suas respectivas descrições. Para testar o modelo Janzen-Connell (Capítulo 2), nós delineamos um experimento no qual avaliamos os danos por herbivoria, a mortalidade e o desempenho das plântulas de C. brasiliense, sob diferentes tratamentos: proteção contra herbivoria, distância e agrupamento de adultos coespecíficos. Encontramos que os efeitos dependentes da distância e da densidade não atuaram como previsto pela teoria para a espécie de estudo, a qual, apesar de ter sofrido altos danos por herbivoria, mostrou-se tolerante e apresentou crescimento compensatório em resposta a estes. Além de termos proposto que a pressão por seus herbívoros especialistas parece encontrar-se amplamente distribuída na área de estudo, e não agregada ao redor de densidades de coespecíficos, também sugerimos que o micro-hábitat, especialmente a umidade do solo parece ser melhor preditora da sobrevivência da espécie do que a herbivoria. No Capítulo 3, portanto, testamos a ocorrência de associação da espécie com o hábitat de solo, como proposto no capítulo 2. Para isso, adotamos uma abordagem conjunta com o estudo da distribuição espacial, possibilitando a inferência de outros mecanismos possivelmente relacionados com a dinâmica da espécie, além do micro-hábitat. Caracterizamos o padrão de distribuição espacial através do uso de metodologias espaciais de segunda-ordem complementares: K-Ripley e O-ring, e testamos a questão da associação com hábitat a partir de torus translation, uma metodologia relativamente nova que incorpora a autocorrelação espacial entre troncos coespecíficos. Além de detectarmos um padrão de distribuição agregado, com escalas críticas de agregação variáveis entre as classes de tamanho investigadas, encontramos que a espécie apresenta uma associação positiva com o tipo de solo alagável (Neossolo), onde sua densidade relativa foi 30% maior em comparação com os outros tipos de hábitat. Os adultos, além de terem se mostrado positivamente associados a esse solo, também apresentaram uma associação negativa com os solos mais arenosos e menos úmidos. Os jovens, encontrados em relativamente baixa densidade, não mostraram associação com nenhum hábitat de solo. Sugerimos que a tolerância ao encharcamento e à condições anóxicas, bem como a ocorrência de hidrocoria como uma de suas formas de dispersão, os principais fatores favoráveis à sua sobrevivência e rápido desenvolvimento ontogenético nessas condições de solo. Utilizamos informações sobre a ecologia de C. brasiliense já disponibilizadas por outros estudos para inferir ou excluir possíveis fatores relacionados com sua distribuição espacial, e a associação com hábitat e o experimento de herbivoria (Capítulo 2) como testes desses possíveis fatores. Nas considerações finais, reunimos todas as informações propostas e testadas sobre os mecanismos que atuam na dinâmica de C. brasiliense e sugerimos que o padrão espacial agregado detectado para a espécie pode ser decorrente da interação entre três fatores principais: (1) associação diferenciada com ambos tipos de solos, alagáveis e arenosos; (2) ocorrência simultânea e complementar de três agentes dispersores da espécie (vento, morcego e água) e (3) alta competição intra-específica dependente da densidade, ao longo do estágio ontogenético. Finalizamos com a construção de um modelo hipotético acompanhado de predições testáveis sobre a distribuição espacial e dinâmica da espécie. Estes resultados atribuem à ação conjunta de processos bióticos e abióticos a possível resposta para complementarmos o entendimento sobre o padrão espacial encontrado, como já sugerido por outros estudos nos trópicos. / Several theories, including different factors and mechanisms, have been postulated to explain the high tree species coexistence in tropics, which remains an unsolved question that continues to pose a challenge to plant ecologists. Population-level tree dynamics studies contribute to a better understanding of the processes acting on community-level. The aim of the present study was to investigate some aspects related to the dynamics of a common tree species, Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae), in a Restinga Alta forest in Ilha do Cardoso, Cananéia, SP. We investigated if seedling survival and fitness were related to density-dependent herbivory, tested if the species presented an association with soil habitats and characterized its spatial patterns distribution in the study area. In General Introduction (Chapter 1) we enumerated the main theories developed so far to explain high tropical diversity, which include many processes acting on the tree species dynamics. Traditionally, models focused on density-dependent factors were frequently contrasted with models based on habitat or niche partitioning, but we know nowadays that both are acting simultaneously to determine community structure. For this reason we described in general lines both models. We also discussed how detected spatial patterns of a species may give account for underlying processes responsible for the generated patterns and the need of experimental tests after such inferences. Additionally, we resumed Janzen-Connell model which embases next chapter and was also the starting point of this dissertation. We did a brief contextualization about Janzen-Connell model and reviewed main results of investigations of its effects in others study areas using alternatives methodologies. As the next two chapters were developed in the same study area and with the same species, we also included their descriptions in the general introduction. In order to test the Janzen-Connell model (Chapter 2), we designed an experiment to evaluate C. brasiliense seedlings survival and fitness under three treatments: protection against herbivory, distance from conespecific adults and tree parental density. We found that the distance and density-dependent effects did not act as predicted by the model for our study species. Despite the high herbivory damages it suffered, its seedlings showed tolerance and compensatory growth responses. We proposed that pressure by host-specific herbivores seems to be widespread in the study area instead of aggregated around conespecific densities. Patterns detected also suggest that soil moisture is a better predictor for the species survival than herbivory. On chapter 3, therefore, we tested if density of this species presented any association with soil habitats, as suggested in chapter 2. We used an approach conjunct with the spatial distribution, permitting the inference of other underlying processes possibly related to the species dynamics besides the micro-habitat. We characterized the spatial distribution patterns using two complementary second-order point pattern statistics, K-Ripley and O-ring, and tested the habitat association using the torus translation procedure that incorporates spatial autocorrelation between conespecific stems. Besides detecting clumped distribution patterns, with variable critic scales with the analyzed size classes, we also detected a positive habitat association with temporally flooded soil (Neossolo), where its relative density was 30% greater comparing to others soils types. Adult stage was also positively associated with Neossolo and, in the other hand, was negatively associated with Espodossolo arênico, which is characterized by lower moisture soil levels. Young stage corresponded to only a quarter of all species stems and did not show any association with soils habitats. We suggest that flooding and anoxic conditions tolerance, as well as the occurrence of hidrocory among its dispersion types, the main factors favorable to survival and fast ontogenetic development in these soil conditions. We used information about C. brasiliense ecology from other studies to infer or exclude possible related factors with its spatial distribution and the habitat association and Janzen-Connell tests to complement these supposed factors. On Final Considerations we synthesize all proposed and tested information about underlying processes acting on C. brasiliense dynamics and suggest that the clumped spatial pattern detected may be an interaction result of three main factors: (1) differential association with both temporally flooded and unflooded soils, (2) occurrence of three simultaneous and complementary seed dispersal agents (gravity, bats and water) and (3) high density-dependent intra-specific competition through ontogenetic stages. We finalize proposing a hypothetic scenario with testable predictions about the species spatial pattern detected to C. brasiliense in the study area. These results attribute to grouping acting effects of both abiotic and biotic processes the possible answer to complement our understanding about tree spatial patterns founded, as suggested by other studies in the tropics.