Em ambientes florestais, a luz é o recurso que com mais frequência limita o crescimento, a sobrevivência e a reprodução em plantas. Assim, a variação na disponibilidade de luz no sub-bosque influencia a composição local de espécies lenhosas, que se segregam em diferentes nichos de luz de acordo com suas preferências e tolerâncias, conferidas através de suas adaptações e plasticidade fenotípica. Os atributos das espécies atuais, além de serem adaptados ao ambiente onde vivem, são um legado de seus ancestrais, motivo pelo qual espécies mais próximas filogeneticamente, com frequência compartilham atributos semelhantes e, por consequência, ocupam nichos similares, padrão conhecido como conservação filogenética. Estudos recentes mostram que atributos funcionais relacionados à captação de luz teriam se diversificado através de diferentes grupos filogenéticos, conferindo a estes capacidades distintas para a conquista de novos ambientes de luz. Nosso trabalho teve como objetivo detectar a presença de padrões filogenéticos na distribuição e nas respostas ecofisiológicas de oito espécies lenhosas co-ocorrentes e de seus respectivos clados em um sub-bosque florestal, a partir da comparação do nicho de luz e do desempenho de plantas juvenis em resposta ao gradiente luminoso existente. Assim nossas hipóteses são de que 1) as espécies filogeneticamente próximas tem maior semelhança em estratégias adaptativas do que espécies filogeneticamente distantes; 2) a amplitude de nicho e 3) a plasticidade de atributos em resposta à luz aumentam em clados mais derivados. Os resultados apresentados aqui mostraram uma maior similaridade entre as espécies mais relacionadas do que entre aquelas que são filogeneticamente distantes, sugerindo conservação filogenética do nicho. Quanto à amplitude de nicho, também há uma influência filogenética, porém, contrário ao esperado, os clados mais antigos apresentaram um nicho mais amplo. Para a plasticidade dos atributos os resultados aqui apresentados mostram que não há padrões filogenéticos na plasticidade das respostas de espécies e clados estudados, sugerindo o efeito de outros fatores sobre a plasticidade das plantas, como efeitos ontogenéticos ou estresse ambiental. / In forest environments, light is the resource that most often limits the growth, survival and reproduction in plants. Thus, the variation in light availability, regarded as one of the most important resources for woody plants in the understory, results in differences in species composition, which segregate in different light niches according to their preferences and tolerances, conferred by their adaptations and phenotypic plasticity. Extant plant traits are not only adapted to the present environment, they are also a legacy from their ancestors and, for that reason, phylogenetically related species often share similar attributes and consequently occupy similar niches, pattern known as phylogenetic conservatism. Recent studies show that functional traits related to the capture of this resource have diversified across different phylogenetic groups, giving them distinct abilities to occupy new light environments. The present study aimed to detect the presence of phylogenetic patterns in species distribution along a light gradient and in ecophysiological responses of eight co-occurring woody species and their respective clades in a forest understory. This was accomplished by comparing the light niche of juvenile plants in response to the existing light gradient, as well as their physiological plasticity in response to understory light variations. We hypothesized that (1) phylogenetic related species have greater similarity of adaptive strategies, and consequently of their niche, than more distantly related ones; and that (2) the niche breadth is wider and (3) traits plasticity is greater in more recent than in more basal clades. The results presented here showed that there is a greater niche similarity between closely related species than between those that are phylogenetically distant, suggesting niche conservatism. Regarding to niche amplitude, there is also a phylogenetic influence but, contrary to our expectations, the older clades showed a greater niche breadth. For plasticity of selected plant traits, results showed no phylogenetic pattern for the studied species and clades, suggesting that other factors act on the phenotypic plasticity of plants, such as ontogenetic effects and/or environmental stress.

Araucaria angustifolia é uma árvore longeva, de grande porte, sendo o elemento com dominância fisionômica das Florestas Ombrófilas Mistas do sul do Brasil. No outono e inverno, os pinhões são os principais recursos alimentares para a masto e ornitofauna locais. Com relação aos aspectos genéticos, trabalhos recentes mostraram que a espécie tem maior variabilidade intra do que interpopulacional; porém, aquela está sendo reduzida através do ininterrupto processo de fragmentação e destruição da paisagem. Infelizmente, o arcabouço legal para a proteção à espécie não está garantindo a sua conservação, e vimos, nos últimos 15 anos, a mesma ser incluída na lista de espécies ameaçadas de extinção, inicialmente como vulnerável e, mais recentemente, como criticamente em perigo. O objetivo desse trabalho foi avaliar e comparar o padrão de crescimento inicial, em massa e comprimento, de plantas obtidas de pinhões coletados de diferentes locais de ocorrência natural, para a variedade típica da espécie (São Francisco de Paula e Passo Fundo, RS), e de três variedades em co-ocorrência da mesma – angustifolia (típica), caiova e indehiscens. Um experimento em vasos e em casa de vegetação foi conduzido entre agosto de 2005 e abril de 2006, em Porto Alegre, RS. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 24 vasos em cada bloco, que representavam seis matrizes de cada um dos quatro grupos de plantas, totalizando 240 unidades experimentais. Os resultados indicaram uma significativa superioridade do crescimento da variedade angustifolia de São Francisco de Paula em relação às duas outras variedades, caiova e indehiscens, e à outra procedência – angustifolia de Passo Fundo. Sugere-se que e o maior crescimento inicialdaquele grupo possa ajudar a explicar a sua visível maior proporção nos fragmentos florestais, visto que um crescimento mais rápido pode potencialmente aumentar o recrutamento e sobrevivência de suas plântulas. / Araucaria angustifolia is a long-lived, very tall tree, which dominates the physiognomy of the Mixed Ombrophyllous Forests of southern Brazil. In the fall and winter, the pine seeds (pinhões) are the main food resources for local mammals and birds. Regarding genetic aspects, recent studies have shown that the species has a greater intrathan inter-population variability; however, the former is being reduced due to the unstoppable processes of landscape fragmentation and destruction. Unfortunately, the legal measurements for the protection of the species are not ensuring its conservation, and in the past 15 years we have seen it being included in the list of threatened species, first as a vulnerable, and more recently as a critically endangered species. The purpose of this study was to evaluate and compare the pattern of initial growth of plants grown from seeds collected from different regions of natural occurrence of the species’ typical variety (São Francisco de Paula and Passo Fundo, RS), and from three co-occurring varieties – angustifolia (typical), caiova e indehiscens. A pot, green-house experiment was conducted between August 2005 and April 2006 in Porto Alegre, RS. The experimental design was of randomized complete blocks, with 24 plants per block, representing six mother-trees of each of the four groups of plants, totaling 240 experimental units. The results indicated a significant greater growth of the angustifolia variety from São Francisco de Paula when compared to the other two, caiova e indehiscens, and to the other provenance – angustifolia from Passo Fundo. We suggest that the superior growth of that group may help explain itsvisible greater proportion in the forest fragments, since a faster growth can potentially increase the recruitment and survival of its seedlings.

Em ambientes florestais, a luz é o recurso que com mais frequência limita o crescimento, a sobrevivência e a reprodução em plantas. Assim, a variação na disponibilidade de luz no sub-bosque influencia a composição local de espécies lenhosas, que se segregam em diferentes nichos de luz de acordo com suas preferências e tolerâncias, conferidas através de suas adaptações e plasticidade fenotípica. Os atributos das espécies atuais, além de serem adaptados ao ambiente onde vivem, são um legado de seus ancestrais, motivo pelo qual espécies mais próximas filogeneticamente, com frequência compartilham atributos semelhantes e, por consequência, ocupam nichos similares, padrão conhecido como conservação filogenética. Estudos recentes mostram que atributos funcionais relacionados à captação de luz teriam se diversificado através de diferentes grupos filogenéticos, conferindo a estes capacidades distintas para a conquista de novos ambientes de luz. Nosso trabalho teve como objetivo detectar a presença de padrões filogenéticos na distribuição e nas respostas ecofisiológicas de oito espécies lenhosas co-ocorrentes e de seus respectivos clados em um sub-bosque florestal, a partir da comparação do nicho de luz e do desempenho de plantas juvenis em resposta ao gradiente luminoso existente. Assim nossas hipóteses são de que 1) as espécies filogeneticamente próximas tem maior semelhança em estratégias adaptativas do que espécies filogeneticamente distantes; 2) a amplitude de nicho e 3) a plasticidade de atributos em resposta à luz aumentam em clados mais derivados. Os resultados apresentados aqui mostraram uma maior similaridade entre as espécies mais relacionadas do que entre aquelas que são filogeneticamente distantes, sugerindo conservação filogenética do nicho. Quanto à amplitude de nicho, também há uma influência filogenética, porém, contrário ao esperado, os clados mais antigos apresentaram um nicho mais amplo. Para a plasticidade dos atributos os resultados aqui apresentados mostram que não há padrões filogenéticos na plasticidade das respostas de espécies e clados estudados, sugerindo o efeito de outros fatores sobre a plasticidade das plantas, como efeitos ontogenéticos ou estresse ambiental. / In forest environments, light is the resource that most often limits the growth, survival and reproduction in plants. Thus, the variation in light availability, regarded as one of the most important resources for woody plants in the understory, results in differences in species composition, which segregate in different light niches according to their preferences and tolerances, conferred by their adaptations and phenotypic plasticity. Extant plant traits are not only adapted to the present environment, they are also a legacy from their ancestors and, for that reason, phylogenetically related species often share similar attributes and consequently occupy similar niches, pattern known as phylogenetic conservatism. Recent studies show that functional traits related to the capture of this resource have diversified across different phylogenetic groups, giving them distinct abilities to occupy new light environments. The present study aimed to detect the presence of phylogenetic patterns in species distribution along a light gradient and in ecophysiological responses of eight co-occurring woody species and their respective clades in a forest understory. This was accomplished by comparing the light niche of juvenile plants in response to the existing light gradient, as well as their physiological plasticity in response to understory light variations. We hypothesized that (1) phylogenetic related species have greater similarity of adaptive strategies, and consequently of their niche, than more distantly related ones; and that (2) the niche breadth is wider and (3) traits plasticity is greater in more recent than in more basal clades. The results presented here showed that there is a greater niche similarity between closely related species than between those that are phylogenetically distant, suggesting niche conservatism. Regarding to niche amplitude, there is also a phylogenetic influence but, contrary to our expectations, the older clades showed a greater niche breadth. For plasticity of selected plant traits, results showed no phylogenetic pattern for the studied species and clades, suggesting that other factors act on the phenotypic plasticity of plants, such as ontogenetic effects and/or environmental stress.

Araucaria angustifolia é uma árvore longeva, de grande porte, sendo o elemento com dominância fisionômica das Florestas Ombrófilas Mistas do sul do Brasil. No outono e inverno, os pinhões são os principais recursos alimentares para a masto e ornitofauna locais. Com relação aos aspectos genéticos, trabalhos recentes mostraram que a espécie tem maior variabilidade intra do que interpopulacional; porém, aquela está sendo reduzida através do ininterrupto processo de fragmentação e destruição da paisagem. Infelizmente, o arcabouço legal para a proteção à espécie não está garantindo a sua conservação, e vimos, nos últimos 15 anos, a mesma ser incluída na lista de espécies ameaçadas de extinção, inicialmente como vulnerável e, mais recentemente, como criticamente em perigo. O objetivo desse trabalho foi avaliar e comparar o padrão de crescimento inicial, em massa e comprimento, de plantas obtidas de pinhões coletados de diferentes locais de ocorrência natural, para a variedade típica da espécie (São Francisco de Paula e Passo Fundo, RS), e de três variedades em co-ocorrência da mesma – angustifolia (típica), caiova e indehiscens. Um experimento em vasos e em casa de vegetação foi conduzido entre agosto de 2005 e abril de 2006, em Porto Alegre, RS. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 24 vasos em cada bloco, que representavam seis matrizes de cada um dos quatro grupos de plantas, totalizando 240 unidades experimentais. Os resultados indicaram uma significativa superioridade do crescimento da variedade angustifolia de São Francisco de Paula em relação às duas outras variedades, caiova e indehiscens, e à outra procedência – angustifolia de Passo Fundo. Sugere-se que e o maior crescimento inicialdaquele grupo possa ajudar a explicar a sua visível maior proporção nos fragmentos florestais, visto que um crescimento mais rápido pode potencialmente aumentar o recrutamento e sobrevivência de suas plântulas. / Araucaria angustifolia is a long-lived, very tall tree, which dominates the physiognomy of the Mixed Ombrophyllous Forests of southern Brazil. In the fall and winter, the pine seeds (pinhões) are the main food resources for local mammals and birds. Regarding genetic aspects, recent studies have shown that the species has a greater intrathan inter-population variability; however, the former is being reduced due to the unstoppable processes of landscape fragmentation and destruction. Unfortunately, the legal measurements for the protection of the species are not ensuring its conservation, and in the past 15 years we have seen it being included in the list of threatened species, first as a vulnerable, and more recently as a critically endangered species. The purpose of this study was to evaluate and compare the pattern of initial growth of plants grown from seeds collected from different regions of natural occurrence of the species’ typical variety (São Francisco de Paula and Passo Fundo, RS), and from three co-occurring varieties – angustifolia (typical), caiova e indehiscens. A pot, green-house experiment was conducted between August 2005 and April 2006 in Porto Alegre, RS. The experimental design was of randomized complete blocks, with 24 plants per block, representing six mother-trees of each of the four groups of plants, totaling 240 experimental units. The results indicated a significant greater growth of the angustifolia variety from São Francisco de Paula when compared to the other two, caiova e indehiscens, and to the other provenance – angustifolia from Passo Fundo. We suggest that the superior growth of that group may help explain itsvisible greater proportion in the forest fragments, since a faster growth can potentially increase the recruitment and survival of its seedlings.

Em ambientes florestais, a luz é o recurso que com mais frequência limita o crescimento, a sobrevivência e a reprodução em plantas. Assim, a variação na disponibilidade de luz no sub-bosque influencia a composição local de espécies lenhosas, que se segregam em diferentes nichos de luz de acordo com suas preferências e tolerâncias, conferidas através de suas adaptações e plasticidade fenotípica. Os atributos das espécies atuais, além de serem adaptados ao ambiente onde vivem, são um legado de seus ancestrais, motivo pelo qual espécies mais próximas filogeneticamente, com frequência compartilham atributos semelhantes e, por consequência, ocupam nichos similares, padrão conhecido como conservação filogenética. Estudos recentes mostram que atributos funcionais relacionados à captação de luz teriam se diversificado através de diferentes grupos filogenéticos, conferindo a estes capacidades distintas para a conquista de novos ambientes de luz. Nosso trabalho teve como objetivo detectar a presença de padrões filogenéticos na distribuição e nas respostas ecofisiológicas de oito espécies lenhosas co-ocorrentes e de seus respectivos clados em um sub-bosque florestal, a partir da comparação do nicho de luz e do desempenho de plantas juvenis em resposta ao gradiente luminoso existente. Assim nossas hipóteses são de que 1) as espécies filogeneticamente próximas tem maior semelhança em estratégias adaptativas do que espécies filogeneticamente distantes; 2) a amplitude de nicho e 3) a plasticidade de atributos em resposta à luz aumentam em clados mais derivados. Os resultados apresentados aqui mostraram uma maior similaridade entre as espécies mais relacionadas do que entre aquelas que são filogeneticamente distantes, sugerindo conservação filogenética do nicho. Quanto à amplitude de nicho, também há uma influência filogenética, porém, contrário ao esperado, os clados mais antigos apresentaram um nicho mais amplo. Para a plasticidade dos atributos os resultados aqui apresentados mostram que não há padrões filogenéticos na plasticidade das respostas de espécies e clados estudados, sugerindo o efeito de outros fatores sobre a plasticidade das plantas, como efeitos ontogenéticos ou estresse ambiental. / In forest environments, light is the resource that most often limits the growth, survival and reproduction in plants. Thus, the variation in light availability, regarded as one of the most important resources for woody plants in the understory, results in differences in species composition, which segregate in different light niches according to their preferences and tolerances, conferred by their adaptations and phenotypic plasticity. Extant plant traits are not only adapted to the present environment, they are also a legacy from their ancestors and, for that reason, phylogenetically related species often share similar attributes and consequently occupy similar niches, pattern known as phylogenetic conservatism. Recent studies show that functional traits related to the capture of this resource have diversified across different phylogenetic groups, giving them distinct abilities to occupy new light environments. The present study aimed to detect the presence of phylogenetic patterns in species distribution along a light gradient and in ecophysiological responses of eight co-occurring woody species and their respective clades in a forest understory. This was accomplished by comparing the light niche of juvenile plants in response to the existing light gradient, as well as their physiological plasticity in response to understory light variations. We hypothesized that (1) phylogenetic related species have greater similarity of adaptive strategies, and consequently of their niche, than more distantly related ones; and that (2) the niche breadth is wider and (3) traits plasticity is greater in more recent than in more basal clades. The results presented here showed that there is a greater niche similarity between closely related species than between those that are phylogenetically distant, suggesting niche conservatism. Regarding to niche amplitude, there is also a phylogenetic influence but, contrary to our expectations, the older clades showed a greater niche breadth. For plasticity of selected plant traits, results showed no phylogenetic pattern for the studied species and clades, suggesting that other factors act on the phenotypic plasticity of plants, such as ontogenetic effects and/or environmental stress.

Orientador: Carlos Alfredo Joly / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tavares_AndreadaCostaMarques_M.pdf: 1534689 bytes, checksum: 145f2e42ac5f923e0cd3fe2b46bbc9b9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Estudos de comunidades em biologia floral e polinização são muito importantes para o entendimento da estrutura e do funcionamento dos ecossistemas. A Floresta Atlântica da Serra do Mar possui diferentes fisionomias que refletem as diferentes comunidades ocorrentes ao longo do gradiente de altitude. Esse estudo foi realizado em Floresta Ombrófila Densa Submontana, em Ubatuba - SP e é parte integrante do Projeto Temático Biota Gradiente Funcional - FAPESP. O objetivo geral desse trabalho foi investigar a Floresta Ombrófila Densa Submontana da Mata Atlântica quanto aos atributos florais e polinização. Foram estudadas as especies angiospermas encontradas em floração durante um ano, registrando seus atributos e visitantes florais, a forma de vida e estrato, então as síndromes de polinização foram inferidas. Foram registradas 95 espécies ao todo, de 39 famílias. Fabaceae e Rubiaceae apresentaram maior numero de espécies em flor (oito espécies cada), mas a maioria das famílias apresentou poucas espécies. Os atributos florais predominantes foram: tubo e inconspícuo como tipos morfológicos; tamanho pequeno; as cores mais frequentes foram branco e amarelo; como recurso, néctar seguido de pólen. Em 26 espécies observou-se visitação de animais de vários tipos, principalmente abelhas, beija-flores e borboletas e em alguns casos a polinização pode ser confirmada. A síndrome de polinização mais frequente na comunidade foi melitofilia, seguido de ornitofilia e sistemas mistos foram observados em 21,1% das espécies. A forma de vida mais frequente foi arbórea, seguido de liana e epífita; o estrato onde se observou maior número de espécies florindo foi o dossel. As distribuições dos recursos florais e das síndromes de polinização por formas de vida, estrato e temporal foram analisadas. A maior frequencia de plantas florindo foi observada durante a estação mais quente e chuvosa, de out/2009 a jan/2010. As principais diferenças espaciais e temporais ocorreram entre as síndromes de melitofilia e ornitofilia. Essa fitofisionomia apresentou algumas peculiaridades em relação a outras fisionomias e a outros ecossistemas, sendo, portanto, de grande importância a conservação das interações ecológicas dessa formação vegetal para a manutenção da grande biodiversidade da Floresta Atlântica / Abstract: Studies on floral biology and pollination at community level are very important to understand the ecosystems structure and functioning. Atlantic Forest at Serra do Mar has different physiognomies that reflect different communities along altitudinal gradient. This study was done in Submontane Ombrophilous Dense Forest, at Ubatuba - SP and integrates the Thematic Project Biota Gradiente Funcional - FAPESP. The general purpose of this study was to investigate the Submontane Ombrophilous Dense Forest of Atlantic Forest about floral traits and pollination. The angiosperms species found flowering during one year was studied, registering its floral traits, floral visitors, life forms and strata, so the pollination syndromes were deduced. 95 species was registered of 39 families. Fabaceae e Rubiaceae had the highest number of species in bloom (eight species each), but most families had few species. Predominant floral traits were: tube and inconspicuous as morphological types; small size; most common colors were white and yellow; as resource, nectar followed by pollen. In 26 species, several types of animals were observed visiting flowers, mainly bees, hummingbirds and butterflies, and in some cases the pollination was confirmed. The most frequent pollination syndrome in the community was melittophily, followed by ornithophily and mixed systems were observed in 21.1% of the species. The most frequent life form was tree, after liana and epiphyte; the strata where was observed major number of species was canopy. Distributions of floral resources and pollination syndromes in life forms, strata and temporal was analyzed. The higher frequency of plants flowering was observed during the hot and wet season, from oct/2009 to jan/2010. The main special and temporal differences occurred between melittophily and ornithophily syndromes. This fitophysiognomy showed some particularities in relation to other physiognomies and other ecosystems, and therefore are very important the conservation of ecological interactions of this vegetation type to maintain the great biodiversity of the Atlantic Forest / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Orientadores: Luiza Sumiko Kinoshita, Fernando Roberto Martins / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T14:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Urbanetz_Catia_D.pdf: 5450468 bytes, checksum: 808c9a2f01bb127e923015f3c5db764d (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo principal desse trabalho foi investigar a influência do microrelevo, de nutrientes e de fatores granulométricos do solo na determinação da estrutura espacial da Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Foram instalados três blocos de 40 parcelas em uma encosta, em solo argiloso e em cotas altitudinais distintas. Também foram instalados três blocos de 20 parcelas em uma planície, a 1,5 km da encosta, em intervalos de 1,5 km entre cada bloco na direção do mar e em solo arenoso. Foram marcados e medidos todos os indivíduos arbóreos com PAP ? 15 cm. A área total amostrada foi de 1,8 ha. Foram feitas análises de agrupamento e ordenação a partir de matrizes de abundância de espécies para verificar a presença de padrões, grupos ou gradientes. Foi aplicado o Mantel simples para testar a correlação entre uma matriz de dissimilaridades das parcelas (índice de Bray-Curtis e abundância de espécies) e uma matriz de dados abióticos (distância Euclidiana simples e nutrientes no solo, altitude e declividade). Foi aplicado o teste de Mantel parcial para verificar se existia correlação entre estas matrizes mesmo quando levadas em conta as distâncias geográficas. Foi feita a Análise Canônica de Correspondências (CCA) a partir das matrizes de abundância de espécies e dos dados abióticos para verificar a existência de relações entre as mesmas. Foram marcados e medidos 3415 indivíduos, pertencentes a 201 espécies e 55 famílias. Foi encontrada uma diferenciação clara entre a composição e distribuição de abundância de espécies da floresta da encosta e a da floresta da planície. Entretanto, ocorreram espécies comuns à ambas as formações. Provavelmente, as espécies comuns possuem uma plasticidade ecológica ampla e são capazes de tolerar as condições mais extremas de escassez de nutrientes e alagamento da planície. Os resultados da CCA e dos testes de Mantel simples e parcial sugerem que parte da diferenciação entre a floresta da encosta e a da planície provavelmente está relacionada com o teor de areia, Magnésio e pH do solo, declividade e altitude. Apesar disso, a maior parte da inércia encontrada não pôde ser explicada pelas variáveis abióticas mensuradas. A composição de espécies da planície não se mostrou uniforme, uma vez que o techo mais próximo do mar se diferenciou claramente dos demais. Os resultados da CCA indicaram que isso pode estar relacionado com um gradiente de areia no solo. A composição florística e a estrutura da floresta de encosta se mostrou mais uniforme do que a da planície. Não ocorreram correlações significativas entre a abundância de espécies na encosta e as variáveis abióticas na encosta quando foi levada em conta as distâncias geográficas. Possivelmente, eventos estocásticos tais como dispersão ou interferência antrópica ou outras variáveis bióticas e abióticas não mensuradas podem ter determinado a variação na estrutura espacial encontrada na encosta. O determinismo ecológico parece exercer um papel mais importante na escala da paisagem do que na escala local no presente estudo. Estudos complementares enfocando outros aspectos tais como dispersão, competição ou outras variáveis abióticas não mensuradas podem ser úteis para auxiliar no esclarecimento das principais causas dos padrões espaciais encontrados que não ficaram claras no modelo. / Abstract: The aim of this study was to investigate the influence of soil nutrients and microrelief on the variation in the spatial structure of the Atlantic Dense Ombrophilous Forest vegetation. Three blocks of 40 plots were established in a steep slope forest, a clay soil, at three altitudinal levels. Three other blocks of 20 plots were established in a lowland forest, in a poor sandy soil. Area "D" is 1,5 km from the steep slope, and areas "E" and "F" at further 1,5 km intervals in the direction of the coast. All the trees individual with PBH ? 15 cm were collected. The total area sampled was 1.8 ha. Classification and ordination analysis were applied to an abundance matrix in order to analyse the similarities among samples, patch structure or gradients. Floristic dissimilarities among plots (Bray-Curtis index computed with species abundance in each plot) were correlated with environmental distances among plots (Euclidian distance index computed with nutrients soil data, altitude and declivity in each plot) and geographic distances among plots (Euclidian distance index) through Mantel and partial Mantel tests. Canonical Correspondence Analysis (CCA) was applied to species abundance and abiotic data to detect species-environment relations. It was found 3415 individuals of 201 species and 55 families. A clear separation among plots of the steep slope forest and the lowland forest was found, although, there were species common to both vegetation types. The CCA and partial Mantel test results suggested that part of this spatial structure differentiation seems to be related to sand percentage, Magnesium and pH of the soil, declivity and altitude. Nevertheless, a large part of the inertia could not be explained by the abiotic data. The species common to both areas probably have a broad ecological plasticity and can tolerate the extreme condictions of poor nutrients avaiability and flooding of the lowland. The lowland forest flora was not uniform and two communities were recognised in that area. The CCA results indicate that these could be related with the texture gradient in the lowland soil. The floristic composition and the structure of the steep slope forest was more regular than the lowland forest. There were no correlation among species abundance and abiotic factors when geographic space was taken into account. Possibly stochastic events such as dispersion and human impacts or other unmeasured factors could determine the spatial structure found, together with to unexplained inertia. Ecological determinism seems to play a more important role at the landscape scale than at the local scale in this study. Studies focusing other aspects such as dispersion, competition or other unmeasured abiotic data could be helpful in clarifying the main causes of the unexplained patterns found in this study. / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Bilogia Vegetal

A dinâmica de populações trata das variações, no tempo e no espaço, das densidades e tamanhos de populações. Estudos sobre a dinâmica de espécies arbóreas tropicais, mais especificamente, só ganharam notoriedade a partir da década de 1970, quando o risco de extinção de espécies de interesse econômico tornou-se premente. Como a destruição dos biomas brasileiros vem sendo progressiva e contínua, uma parcela significativa da diversidade encontra-se sob ameaça de extinção, particularmente na Floresta Ombrófila Densa Atlântica, cujos remanescentes correspondem a menos de 7,5 % de sua cobertura original. Os objetivos deste trabalho são: (1) descrever as dinâmicas populacionais de Schefflera angustissima (Araliaceae) e de Andira anthelmia (Fabaceae), (2) estabelecer suas relações com o clima e a vegetação e (3) investigar se existe risco de extinção local. As populações foram amostradas em 4 áreas de 0,25ha, em um remanescente de Floresta Ombrófila Densa Atlântica na região de São Paulo. Investigaram-se as relações de suas estruturas verticais e espaciais com a estrutura e a dinâmica da cobertura da vegetação. Seus ciclos de vida foram estudados e modelados. Foi investigada a influência de processos regulatórios. Suas dinâmicas foram estudadas com base em projeções de modelos matriciais determinísticos e estocásticos ambientais. Os riscos de extinção foram inferidos dos resultados destas projeções. Áreas com vegetação menos densa e sujeitas a maior influxo de energia luminosa parecem favorecer mais S. angustissima do que A. anthelmia. Ambas as populações estão sujeitas a processos regulatórios, mas estes pouco influenciam suas dinâmicas atuais. Em geral, S. angustissima apresentou desempenho superior ao de A. anthelmia. As duas populações mostraram-se sob risco de extinção segundo os modelos determinísticos, mas apenas A. anthelmia segundo os modelos estocásticos. Nos dois casos, sobrevivência e crescimento mostraram-se mais importantes do que a fecundidade, e os principais fatores responsáveis por mortes e retardo no crescimento das plantas foram o ataque de lianas lenhosas e a queda de galhos e de árvores mortas. Foram ainda encontradas evidências da presença de um “gargalo" no ciclo de vida de A. anthelmia, onde o crescimento de infantes está sendo tão restringido que estas plantas não estão conseguindo avançar em sua ontogenia. Aparentemente, esse gargalo resulta do ataque de insetos formadores de galhas. Incrementos plausíveis nas taxas de sobrevivência e de crescimento das plantas mostraram–se suficientes para reverter os riscos de extinção. / Population dynamics deals with variation in time and space in the density and abundance of populations. The studies about the dynamics of tropical rain forest tree species, in particular, have become popular only about 1970, when the extinction risks for species of economic interest became pressing. Because the Brazilian biomes are being destroyed progressive and continuously, a significant portion of their diversity is threatened, specially in the Atlantic Rain Forest; whose remnants enclose less than 7,5 % of its original cover. The objectives of this thesis are: (1) to describe the population dynamics of Schefflera angustissima (Araliaceae) and Andira anthelmia (Fabaceae), (2) to expose their relation to the climate and the vegetation and (3) to investigate whether they are under local extinction risks. The populations were sampled in four 0,25ha areas, within an Atlantic Rain Forest remnant in São Paulo region. The relations between the populations’ vertical and spatial structures and the vegetation structure and cover dynamics were investigated. Their life cycles were studied and modeled. The influences of regulatory processes were also investigated. Their dynamics were studied trough projections of deterministic and environmental stochastic matrix models. The extinction risks were inferred from these projections’ results. Sites where the vegetation is less dense and subject to a higher influx of luminous energy seem to favor more S. angustissima than A. anthelmia. Both populations are subject to regulatory processes, but these processes have little influence on their present dynamics. In general, S. angustissima showed a higher fitness than A. anthelmia. According to the deterministic models, both populations are under extiction risk, though only A. anthelmia is, according to the stochastic models. In both populations, survivorship and growth rates were more important than fecundity rates, and the major factors responsible for death and retardation of plants’ growth were the woody lianas attack and the fall down of dead trees and branches over the plants. There are also evidence of a “bottle neck" effect in the A. anthelmia’s life cycle, where the infants growth is being so restricted that these plants are not succeeding at advancing along their ontogeny. Apparently, this “bottle neck" effect results from the attack of gall forming insects. Reasonable increments in the plants’ survivorship and growth rates are enough to revert the populations’ extiction risks.

The changes in the species composition, phytosociological structure and the growth dynamics (recruitment, mortality and dbh increment) have been studied in five permanent plots in a Mixed Araucaria Forest with different degrees of human intervention. The area located in Nova Prata county, Rio Grande do Sul, Brazil, has been measured during the 1995 2003 period, considering trees with diameter at breast height (dbh) over 30 cm. The floristic composition analysis shoes no significant changes during the studied period. Nevertheless, the trends to a lower number of strata indicate changes in the vertical structure, in the sense of a more stable one. The mortality rate has been higher than the recruitment rate and therefore, the dynamics cure not progressive but occurs in periods in which death is greater than inflows, creating gaps in the canopy than can allow the emergence of new individuals. The basal area annual increment can be estimated by an equation developed for the measured forest. Nevertheless, a specific equation had to be developed for Unit 5, that has showed a very different growth pattern, due to the consequences on it of a storm. The result of applying canonic correspondence analysis to the forest is the division in two phytosociological structures, according to the presence, or no, of Araucaria angustifolia. However, no significative changes in the internal phytosociological changes have been observed in these two structures. As observed before, mortality rates have been higher than recruitment rates, noting that this has been higher in the areas with out Araucaria, indicating a higher alteration in theses structures. The annual basal area increments can be estimated through regression equations developed for the two structures. The forest be managed according to the mosaic distribution pattern of the two structures (with and without Araucaria) observed. / As mudanças na composição florística, estrutura fitossociológica e os processos dinâmicos do crescimento: ingresso, mortalidade e incremento em área basal, foram estudados em cinco unidades de medição permanente de uma Floresta Ombrófila Mista com distintos graus de intervenção antrópica. A área, localizada no município de Nova Prata, RS, foi amostrada durante o período de 1995 a 2003, considerando os indivíduos arbóreos com circunferência à altura do peito maior ou igual a 30 cm. A análise de composição florística e estrutura fitossociológica mostram não haver mudanças significativas durante o período estudado. Foi observada uma mudança na composição vertical da floresta para estruturas com menor número de estratos significando uma maior estabilidade. As taxas de mortalidade foram superiores as taxas de ingresso, de modo que a dinâmica não se produz em forma gradativa mas sim por períodos onde a mortalidade é superior ao ingresso, gerando espaços no dossel, o que permite o surgimento de novos indivíduos. O incremento periódico anual em área basal pode ser estimado por uma equação própria desenvolvida para a floresta amostrada. Foi necessário desenvolver uma equação particular para a estimativa do incremento em área basal para a unidade amostral permanente Parcela 5 , pois esta mostrou um comportamento totalmente diferenciado do resto em conseqüência de um ciclone. A análise de correspondência canônica dividiu a floresta em duas estruturas diferenciadas pela presença dominante, ou não, de Araucaria angustifolia, fazendo necessário o trabalho em duas comunidades fitossociológicas. Analisando estas duas estruturas, também, não foram observadas mudanças significativas na estrutura fitossociológica no período estudado. As taxas de mortalidade também se apresentaram maiores que as de ingresso, registrando-se uma maior mortalidade na floresta sem presença dominante de araucária, o que indica uma maior alteração da estrutura. Os incrementos periódicos anuais em área basal podem ser estimados através de equações de regressão desenvolvidas para cada caso. Pelo observado é recomendável manejar a floresta fazendo uma divisão pelas diferença de vegetação em dois grupos com presença dominante de araucária e sem presença dominante desta espécie.

A silvicultura está em franco progresso na América do Sul e as áreas de plantio têm ocupado cada vez mais territórios. No Brasil o conhecimento dos efeitos desta atividade sobre a fauna e flora nativas ainda está em formação e poucos estudos tem sido realizados na Floresta Ombrófila Mista. Os capítulos 1 e 2 discorrem sobre aspectos teóricos envolvidos na elaboração do estudo e sobre a descrição da região/área estudada, respectivamente. No capítulo 3 foi efetuado estudo sobre como o estabelecimento de espécies em plantios comerciais de Pinus elliottii e Araucaria angustifolia afetam a riqueza, densidade e composição de plantas lenhosas nativas e quais características das espécies colonizadoras são selecionadas nestes ambientes. Não houve diferença na riqueza rarefeita encontrada entre os tratamentos amostrados, contudo a densidade e a composição de espécies foram diferentes. As características de dispersão dos frutos foram diferentes entre os tratamentos e entre os plantios exóticos e nativos, com maior frequência de zoocoria ocorrendo nos plantios de P. elliottii. No capítulo 4 foi desenvolvido um estudo para verificar se a riqueza, a densidade, a composição e parâmetros de diversidade da avifauna são afetados por variáveis ambientais estruturais de plantios nativos e exóticos de diferentes idades e com e sem sub-bosque. A riqueza rarefeita, a densidade e a diversidade de aves foi mais elevada em floresta nativa e plantios com sub-bosque do que em plantios sem sub-bosque. Conforme a análise de correlação canônica houve a formação de três grupos definidos pelos parâmetros fitossociológicos: (1) plantios de P. elliotti sem sub-bosque, (2) plantios de P. elliottii com sub-bosque e (3) plantios de A. angustifolia e floresta nativa. Nos capítulos 4 e 5 existe a indicação de que a distribuição das espécies de plantas lenhosas de sub-bosque e de aves dos plantios é aninhada, onde as assembleias encontradas nos plantios são subgrupos da assembleia observada em ambiente florestal nativo. O desenvolvimento do capítulo 5 foi baseado nas táticas de forrageamento empregadas para a captura de presas por Phylloscartes ventralis nos diferentes plantios trabalhados. O comportamento de forrageio de P. ventralis foi diferente entre as áreas amostradas, onde as principais alterações foram relacionadas a manobras de ataque a presas, ao ângulo e o substrato de forrageio, a altura e a localização horizontal onde as presas foram capturadas. Na ordenação os plantios de P. elliottii com sub-bosque e A. angustifolia aparecem junto com as áreas de floresta nativa indicando que houve poucas modificações no comportamento de forrageio entre estas áreas quando comparadas a plantios de P. elliottii sem sub-bosque. A partir dos resultados obtidos foi realizado o capítulo 6 onde se reúnem todas as considerações e conclusões obtidas. Os resultados indicam que existe alteração quanto aos parâmetros de vegetação, avifauna e comportamento quando se comparam a floresta nativa e os plantios de espécies nativas e exóticas. Fica evidente a importância de utilização de espécies nativas como alternativa a espécies exóticas em áreas de silvicultura. Outra característica importante para implementação de medidas de mitigação aos impactos desta atividade econômica é a possibilidade de manutenção do sub-bosque em áreas de plantios comerciais. / Silviculture has been in sheer progress in South America and the planting areas have increasingly taken up new territories. In Brazil knowledge of the effects of this activity on native flora and fauna is still being built and few studies have been conducted in the Araucaria Forest. Chapters 1 and 2 present theoretical aspects involved in preparing the study and the description of the region / area studied, respectively. In chapter 3 a study was conducted on how the establishment of species in Pinus elliottii and Araucaria angustifolia commercial plantations affects the richness, density and composition of native woody plants and which characteristics of the colonizing species are selected in such environments. No difference in rarefied richness was found between the treatments sampled, but the density and composition of the species were different. The characteristics of fruit dispersion were different between the treatments and between exotic and native plantations, with higher incidence of zoochory in P. elliottii plantations. Chapter 4 presents the study carried out to verify whether the avifauna’s richness, density, composition and parameters of diversity are affected by structural environmental variables of native and exotic plantations of different ages and with and without understory. The rarefied richness, density and diversity of birds were higher in native forest and in plantations with understory than in plantations without understory. According to canonical correlation analysis, there was the formation of three groups defined by phytosociological parameters: (1) P. elliotti plantations without understory, (2) P. elliottii plantations with understory and (3) A. angustifolia and native forest plantations. Chapters 4 and 5 indicate that the distribution of species of understory woody plants and of plantation birds is nested, the assemblies found in plantations being subsets of the assembly observed in native forest environment. The development of chapter 5 was based on the foraging tactics employed in prey capture by Phylloscartes ventralis in the different plantations in study. The foraging behavior of P. ventralis was different in the sampled areas, the chief alterations being related to prey attack maneuvers, foraging angle and substrate, height and horizontal location where prey was captured. In ordination, P. elliottii plantations with understory and A. angustifolia rank along with the native forest areas, which indicates that there were few modifications in foraging behavior between these areas as compared to P. elliottii plantations without understory. From the results obtained chapter 6 was created, gathering all the considerations and conclusions made. The results indicate that there is alteration regarding parameters of vegetation, avifauna and behavior when comparing native forest and plantations of native and exotic species. This evidences the importance of employing native species as an alternative to exotic ones in silviculture areas. Another important feature in implementing measures for mitigating the impacts of this economic activity is the possibility of maintaining the understory in commercial plantation areas.