Entender os processos responsáveis pela origem e manutenção da diversidade de espécies nas comunidades representa uma questão central em ecologia. Dos inúmeros processos aventados para explicar a diversidade de organismos, podemos destacar o filtro ambiental e a limitação de similaridade. O filtro ambiental atua restringindo a variação e a distribuição dos organismos em determinado ambiente, enquanto que a limitação de similaridade atua pressionando a diferenciação das características dos organismos, uma vez que a coexistência entre os indivíduos depende da divergência na utilização dos recursos. A abordagem funcional tem sido utilizada para testar os processos responsáveis pela coexistência de espécies e consiste na comparação da similaridade funcional entre as espécies de uma comunidade através da quantificação dos seus atributos. A combinação de diferentes atributos em um organismo define a sua estratégia ecológica e, consequentemente, a sua distribuição nos habitats. As florestas de restingas são ambientes propícios para testar as hipóteses de coexistência das espécies nas comunidades, por apresentarem gradientes ambientes bem marcados e que definem a disponibilidade de recursos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar: i) o efeito da condição edáfica (seco e alagado) sobre os atributos funcionais e as estratégias ecológicas de espécies arbóreas de restinga alta e; ii) o efeito que os atributos funcionais e as estratégias ecológicas têm sobre a preferência de habitat pelas plantas. Realizamos este trabalho em uma área de restinga alta na Ilha do Cardoso (SP) que compreende dois tipos de solo: seco e alagado. Coletamos cinco atributos funcionais (área foliar, área foliar específica, espessura foliar, conteúdo de matéria seca foliar e densidade da madeira) de 44 espécies arbóreas. Selecionamos 30 indivíduos de cada espécie sendo 15 em cada tipo de solo. Utilizamos seleção de modelos para as análises estatísticas, sendo usados modelos lineares mistos e modelos lineares simples para avaliar o efeito do solo nos valores médios e na variação dos atributos e das estratégias ecológicas, respectivamente. Encontramos efeito do solo sobre os coeficientes de variação (CV) do conteúdo de matéria seca foliar (CMSF) e da área foliar específica (AFE), sendo maiores no solo alagado. No caso do CV da AFE, o efeito só foi significativo quando excluímos as palmeiras das análises. Não encontramos efeito do solo sobre a variação dos demais atributos funcionais, das estratégias ecológicas e tampouco do tipo de estratégia ecológica. Os resultados encontrados apontam que no ambiente alagado, a limitação de similaridade seja o processo preponderante na estruturação dessa comunidade. Tal resultado difere dos reportados por outros estudos em florestas tropicais. Não encontramos efeito dos atributos e das estratégias ecológicas sobre a preferência de habitat das espécies, com exceção do CV de CMSF e de AFE. Novamente, no caso do CV de AFE, o efeito só foi significativo quando excluímos Euterpe edulis (palmito-juçara) das análises. Este resultado reforça a importância da plasticidade fenotípica para definir a ocorrência das espécies em diferentes habitats / Understanding the processes underlying the origin and maintenance of species diversity in communities is a central goal in ecology. Among the numerous processes proposed to explain the organisms\' diversity, we can highlight environmental filter and limiting similarity. Environmental filter operates by restricting the variation and distribution of organisms in a given environment, while the process of limiting similarity acts by pressing differentiation in the organisms\' characteristics, because the coexistence of individuals depends on difference in resource utilization. The functional approach has been used to test the processes responsible for species coexistence and consists in the comparison of species functional similarities in a community through their traits. The combination of different traits in an organism defines its ecological strategy and, therefore, their distribution on habitats. Restinga forests are suitable to test species coexistence hypotheses in communities, because it presents a well marked environmental gradient, which is defined by resource availability. Thus, this study aimed to evaluate: i) the effect of soil condition (drained and flooded) on functional traits and on ecological strategies of restinga trees species and, ii) the effect of functional traits on plant´s habitat preference. We conducted this study in an area of high restinga at Cardoso Island (SP), which comprises two soil types: drained and flooded. We collected five functional traits (leaf area, specific leaf area, leaf thickness, leaf dry matter content and wood density) of 44 tree species. We selected 30 individuals of each species, 15 in each soil type. We used model selection for statistical analyses, being linear models to assess soil type effect on trait and ecological strategies variances and linear mixed models to assess ecological strategies mean values. We found soil effect on the coefficients of variation of leaf dry matter content (LDMC) and of specific leaf area (SLA), which was higher in the flooded soil. In the case of SLA coefficient of variance, the effect was only significant when we excluded the palms from analyses. We found no soil effect on the other functional traits and on ecological strategies variation, neither on ecological strategy type. As for the results, it was found that in the flooded soil, limiting similarity is the dominant process structuring this community. This result differs from those reported by other tropical forests researches. We found no effect of traits and ecological strategies on habitat species preference, with the exception of LDMC and SLA coefficients of variations. Again, for SLA coefficient of variation, the effect was only significant when we exclude Euterpe edulis (juçara palm) from analyses. This result reinforces the importance of phenotypic plasticity to define species occurrence in different habitats

Entender os processos responsáveis pela origem e manutenção da diversidade de espécies nas comunidades representa uma questão central em ecologia. Dos inúmeros processos aventados para explicar a diversidade de organismos, podemos destacar o filtro ambiental e a limitação de similaridade. O filtro ambiental atua restringindo a variação e a distribuição dos organismos em determinado ambiente, enquanto que a limitação de similaridade atua pressionando a diferenciação das características dos organismos, uma vez que a coexistência entre os indivíduos depende da divergência na utilização dos recursos. A abordagem funcional tem sido utilizada para testar os processos responsáveis pela coexistência de espécies e consiste na comparação da similaridade funcional entre as espécies de uma comunidade através da quantificação dos seus atributos. A combinação de diferentes atributos em um organismo define a sua estratégia ecológica e, consequentemente, a sua distribuição nos habitats. As florestas de restingas são ambientes propícios para testar as hipóteses de coexistência das espécies nas comunidades, por apresentarem gradientes ambientes bem marcados e que definem a disponibilidade de recursos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar: i) o efeito da condição edáfica (seco e alagado) sobre os atributos funcionais e as estratégias ecológicas de espécies arbóreas de restinga alta e; ii) o efeito que os atributos funcionais e as estratégias ecológicas têm sobre a preferência de habitat pelas plantas. Realizamos este trabalho em uma área de restinga alta na Ilha do Cardoso (SP) que compreende dois tipos de solo: seco e alagado. Coletamos cinco atributos funcionais (área foliar, área foliar específica, espessura foliar, conteúdo de matéria seca foliar e densidade da madeira) de 44 espécies arbóreas. Selecionamos 30 indivíduos de cada espécie sendo 15 em cada tipo de solo. Utilizamos seleção de modelos para as análises estatísticas, sendo usados modelos lineares mistos e modelos lineares simples para avaliar o efeito do solo nos valores médios e na variação dos atributos e das estratégias ecológicas, respectivamente. Encontramos efeito do solo sobre os coeficientes de variação (CV) do conteúdo de matéria seca foliar (CMSF) e da área foliar específica (AFE), sendo maiores no solo alagado. No caso do CV da AFE, o efeito só foi significativo quando excluímos as palmeiras das análises. Não encontramos efeito do solo sobre a variação dos demais atributos funcionais, das estratégias ecológicas e tampouco do tipo de estratégia ecológica. Os resultados encontrados apontam que no ambiente alagado, a limitação de similaridade seja o processo preponderante na estruturação dessa comunidade. Tal resultado difere dos reportados por outros estudos em florestas tropicais. Não encontramos efeito dos atributos e das estratégias ecológicas sobre a preferência de habitat das espécies, com exceção do CV de CMSF e de AFE. Novamente, no caso do CV de AFE, o efeito só foi significativo quando excluímos Euterpe edulis (palmito-juçara) das análises. Este resultado reforça a importância da plasticidade fenotípica para definir a ocorrência das espécies em diferentes habitats / Understanding the processes underlying the origin and maintenance of species diversity in communities is a central goal in ecology. Among the numerous processes proposed to explain the organisms\' diversity, we can highlight environmental filter and limiting similarity. Environmental filter operates by restricting the variation and distribution of organisms in a given environment, while the process of limiting similarity acts by pressing differentiation in the organisms\' characteristics, because the coexistence of individuals depends on difference in resource utilization. The functional approach has been used to test the processes responsible for species coexistence and consists in the comparison of species functional similarities in a community through their traits. The combination of different traits in an organism defines its ecological strategy and, therefore, their distribution on habitats. Restinga forests are suitable to test species coexistence hypotheses in communities, because it presents a well marked environmental gradient, which is defined by resource availability. Thus, this study aimed to evaluate: i) the effect of soil condition (drained and flooded) on functional traits and on ecological strategies of restinga trees species and, ii) the effect of functional traits on plant´s habitat preference. We conducted this study in an area of high restinga at Cardoso Island (SP), which comprises two soil types: drained and flooded. We collected five functional traits (leaf area, specific leaf area, leaf thickness, leaf dry matter content and wood density) of 44 tree species. We selected 30 individuals of each species, 15 in each soil type. We used model selection for statistical analyses, being linear models to assess soil type effect on trait and ecological strategies variances and linear mixed models to assess ecological strategies mean values. We found soil effect on the coefficients of variation of leaf dry matter content (LDMC) and of specific leaf area (SLA), which was higher in the flooded soil. In the case of SLA coefficient of variance, the effect was only significant when we excluded the palms from analyses. We found no soil effect on the other functional traits and on ecological strategies variation, neither on ecological strategy type. As for the results, it was found that in the flooded soil, limiting similarity is the dominant process structuring this community. This result differs from those reported by other tropical forests researches. We found no effect of traits and ecological strategies on habitat species preference, with the exception of LDMC and SLA coefficients of variations. Again, for SLA coefficient of variation, the effect was only significant when we exclude Euterpe edulis (juçara palm) from analyses. This result reinforces the importance of phenotypic plasticity to define species occurrence in different habitats

Understanding variation in key functional traits across gradients in high diversity systems and the ecology of community changes along gradients in these systems is crucial in light of conservation and climate change. We examined inter- and intraspecific variation in leaf mass per area (LMA) of sun and shade leaves along a 3330-m elevation gradient in Peru, and in sun leaves across a forest-savanna vegetation gradient in Brazil. We also compared LMA variance ratios (T-statistics metrics) to null models to explore internal (i.e., abiotic) and environmental filtering on community structure along the gradients. Community- weighted LMA increased with decreasing forest cover in Brazil, likely due to increased light availability and water stress, and increased with elevation in Peru, consistent with the leaf economic spectrum strategy expected in colder, less productive environments. A very high species turnover was observed along both environmental gradients, and consequently, the first source of variation in LMA was species turnover. Variation in LMA at the genus or family levels was greater in Peru than in Brazil. Using dominant trees to examine possible filters on community assembly, we found that in Brazil, internal filtering was strongest in the forest, while environmental filtering was observed in the dry savanna. In Peru, internal filtering was observed along 80% of the gradient, perhaps due to variation in taxa or interspecific competition. Environmental filtering was observed at cloud zone edges and in lowlands, possibly due to water and nutrient availability, respectively. These results related to variation in LMA indicate that biodiversity in species rich tropical assemblages may be structured by differential niche-based processes. In the future, specific mechanisms generating these patterns of variation in leaf functional traits across tropical environmental gradients should be explored.

Uma das mais relevantes perspectivas que buscam explicar como as comunidades ecológicas se organizam é a teoria do nicho, que se divide em duas linhas de pesquisa com filosofias opostas. A primeira enfatiza que diferenças nas características funcionais de organismos permitem sua coexistência, enquanto que a segunda avalia até que ponto membros de uma mesma comunidade tendem a exibir similaridade em seus atributos funcionais. Uma variedade de métodos analíticos tem sido desenvolvida para avaliar mecanismos ligados a cada um dos processos. Explorando o padrão de distribuição de atributos de comunidades, a limitação de similaridade resulta em divergência de atributos, enquanto a ação local de filtros ambientais em geral produz convergência de atributos. Nesse sentido, o método para discriminação de padrões de organização por convergência ou por divergência de atributos no contexto de metacomunidades é de grande valor. Nesta dissertação, tal abordagem é utilizada para a avaliação de padrões de convergência e de divergência de atributos de plantas arbóreas juvenis em manchas florestais. Não incluímos informação filogenética ou de espécies a fim de avaliarmos até que ponto uma abordagem plenamente funcional pode explicar padrões de comunidades. O trabalho foi desenvolvido na Serra do Sudeste do RS, que consiste em um mosaico campo-floresta relativamente bem conservado. Algo instigante na Serra do Sudeste é a presença das coníferas Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. em várias manchas florestais, espécies reconhecidas como características da Floresta com Araucária do Planalto Sul-Brasileiro. Tal ocorrência vem sendo discutida há muitas décadas na literatura, mas nenhum estudo ecológico feito nessas áreas foi publicado ainda. Assim, nesta dissertação, tive como objetivos avançar na teoria relacionada à organização de comunidades e obter dados de qualidade para a avaliação continuada da dinâmica ecológica por trás dos mosaicos campo-floresta com presença de A. angustifolia na Serra do Sudeste. Os resultados encontrados revelaram padrões tanto de convergência quanto de divergência de atributos. A abordagem inteiramente funcional utilizada neste trabalho foi muito útil para a inferência de prováveis mecanismos de nicho envolvidos na organização das comunidades de árvores juvenis. Nós defendemos que a análise de dados de atributos referentes ao nível de indivíduos em um contexto de metacomunidades é a melhor maneira de explorar diretamente como a convergência e a divergência de atributos realmente se comporta ao longo de um dado gradiente. Com relação ao limite austral da distribuição de Araucaria angustifolia, caso as áreas da Serra do Sudeste sejam consideradas nativas, haveria uma ocorrência disjunta da espécie e, talvez, do tipo vegetacional Floresta com Araucária. Esse tema é especialmente importante no que concerne a uma possível migração da espécie ou mesmo da flora típica da formação rumo ao sul, ou alternativamente a uma possível evidência remanescente de que a espécie ou mesmo de que a formação tenham ocorrido continuamente até essas latitudes, talvez há centenas de milhares de anos atrás. A resolução desse mistério, entretanto, provavelmente só seja alcançada através de estudos paleopolínicos e genéticos. De qualquer forma, tais áreas devem ser protegidas, já que seu desconhecimento por grande parte da comunidade científica facilita a negligência de sua conservação. / Ecologists have considered niche theory one of the most relevant perspectives attempting to explain ecological community assembly. It is divided in two research programs with opposed philosophies. The first emphasises that differences in functional attributes of organisms enable their coexistence, whereas the second evaluate to which extent members of a same community tend to exhibit similarity regarding their functional traits. A variety of analytical methods have been developed for assessing mechanisms related to each of these processes. By exploring the trait distribution pattern in communities, it is generally accepted that the local action of environmental filters generates a pattern of trait convergence, whereas limiting similarity leads to trait divergence. In this sense, the method for discriminating traitconvergence and trait-divergence assembly patterns in the metacommunity context is of great value. In this dissertation, such approach is used for evaluating convergence and divergence patterns of tree sapling traits in forest patches in the Serra do Sudeste region of Rio Grande do Sul state, southern Brazil. We did not include phylogenetic or species identity information in the analysis since we wanted to evaluate to which extent an entirely functional approach could explain community patterns. The study was carried out in Serra do Sudeste, which consists of a forest-grassland mosaic relatively well conserved. Something puzzling in Serra do Sudeste is the presence of conifers such as Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze and Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. in several forest patches. These species are characteristic of the Araucaria forest occurring in the South-Brazilian Plateau. Such occurrence has been matter of a long-lasting debate in the regional literature, but no ecological study done in these areas has been published yet. In this dissertation I aimed at advancing on the theoretical bases of community assembly and at gathering data for continuously evaluating the ecological dynamics of the forest-grassland mosaics with presence of A. angustifolia in Serra do Sudeste. The results revealed both trait convergence and divergence patterns, which indicated mechanisms for the assembly of tree sapling communities. The entirely functional approach applied here was very useful to infer probable mechanisms underlying community assembly. We argue that the use of individual-based trait information in a metacommunity context is the best way to directly explore how trait convergence and trait divergence behave along a given gradient. With regard to the austral boundary of Araucaria angustifolia distribution, if the patches of Serra do Sudeste are considered native, there would be a disjunct occurrence of the species and perhaps of the vegetational type Araucaria forest. This issue is especially important regarding a possible migration of the species or even of the typical associated flora southwards, or alternatively, regarding a possible relict evidence that the species had continuously occurred along such latitudes in a remote past. Nonetheless, the resolution of this puzzle probably only will be achieved through genetic and paleopollen studies. Anyway, such areas must be protected as their omission in important scientific studies facilitates the negligence of their conservation.

Uma das mais relevantes perspectivas que buscam explicar como as comunidades ecológicas se organizam é a teoria do nicho, que se divide em duas linhas de pesquisa com filosofias opostas. A primeira enfatiza que diferenças nas características funcionais de organismos permitem sua coexistência, enquanto que a segunda avalia até que ponto membros de uma mesma comunidade tendem a exibir similaridade em seus atributos funcionais. Uma variedade de métodos analíticos tem sido desenvolvida para avaliar mecanismos ligados a cada um dos processos. Explorando o padrão de distribuição de atributos de comunidades, a limitação de similaridade resulta em divergência de atributos, enquanto a ação local de filtros ambientais em geral produz convergência de atributos. Nesse sentido, o método para discriminação de padrões de organização por convergência ou por divergência de atributos no contexto de metacomunidades é de grande valor. Nesta dissertação, tal abordagem é utilizada para a avaliação de padrões de convergência e de divergência de atributos de plantas arbóreas juvenis em manchas florestais. Não incluímos informação filogenética ou de espécies a fim de avaliarmos até que ponto uma abordagem plenamente funcional pode explicar padrões de comunidades. O trabalho foi desenvolvido na Serra do Sudeste do RS, que consiste em um mosaico campo-floresta relativamente bem conservado. Algo instigante na Serra do Sudeste é a presença das coníferas Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. em várias manchas florestais, espécies reconhecidas como características da Floresta com Araucária do Planalto Sul-Brasileiro. Tal ocorrência vem sendo discutida há muitas décadas na literatura, mas nenhum estudo ecológico feito nessas áreas foi publicado ainda. Assim, nesta dissertação, tive como objetivos avançar na teoria relacionada à organização de comunidades e obter dados de qualidade para a avaliação continuada da dinâmica ecológica por trás dos mosaicos campo-floresta com presença de A. angustifolia na Serra do Sudeste. Os resultados encontrados revelaram padrões tanto de convergência quanto de divergência de atributos. A abordagem inteiramente funcional utilizada neste trabalho foi muito útil para a inferência de prováveis mecanismos de nicho envolvidos na organização das comunidades de árvores juvenis. Nós defendemos que a análise de dados de atributos referentes ao nível de indivíduos em um contexto de metacomunidades é a melhor maneira de explorar diretamente como a convergência e a divergência de atributos realmente se comporta ao longo de um dado gradiente. Com relação ao limite austral da distribuição de Araucaria angustifolia, caso as áreas da Serra do Sudeste sejam consideradas nativas, haveria uma ocorrência disjunta da espécie e, talvez, do tipo vegetacional Floresta com Araucária. Esse tema é especialmente importante no que concerne a uma possível migração da espécie ou mesmo da flora típica da formação rumo ao sul, ou alternativamente a uma possível evidência remanescente de que a espécie ou mesmo de que a formação tenham ocorrido continuamente até essas latitudes, talvez há centenas de milhares de anos atrás. A resolução desse mistério, entretanto, provavelmente só seja alcançada através de estudos paleopolínicos e genéticos. De qualquer forma, tais áreas devem ser protegidas, já que seu desconhecimento por grande parte da comunidade científica facilita a negligência de sua conservação. / Ecologists have considered niche theory one of the most relevant perspectives attempting to explain ecological community assembly. It is divided in two research programs with opposed philosophies. The first emphasises that differences in functional attributes of organisms enable their coexistence, whereas the second evaluate to which extent members of a same community tend to exhibit similarity regarding their functional traits. A variety of analytical methods have been developed for assessing mechanisms related to each of these processes. By exploring the trait distribution pattern in communities, it is generally accepted that the local action of environmental filters generates a pattern of trait convergence, whereas limiting similarity leads to trait divergence. In this sense, the method for discriminating traitconvergence and trait-divergence assembly patterns in the metacommunity context is of great value. In this dissertation, such approach is used for evaluating convergence and divergence patterns of tree sapling traits in forest patches in the Serra do Sudeste region of Rio Grande do Sul state, southern Brazil. We did not include phylogenetic or species identity information in the analysis since we wanted to evaluate to which extent an entirely functional approach could explain community patterns. The study was carried out in Serra do Sudeste, which consists of a forest-grassland mosaic relatively well conserved. Something puzzling in Serra do Sudeste is the presence of conifers such as Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze and Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. in several forest patches. These species are characteristic of the Araucaria forest occurring in the South-Brazilian Plateau. Such occurrence has been matter of a long-lasting debate in the regional literature, but no ecological study done in these areas has been published yet. In this dissertation I aimed at advancing on the theoretical bases of community assembly and at gathering data for continuously evaluating the ecological dynamics of the forest-grassland mosaics with presence of A. angustifolia in Serra do Sudeste. The results revealed both trait convergence and divergence patterns, which indicated mechanisms for the assembly of tree sapling communities. The entirely functional approach applied here was very useful to infer probable mechanisms underlying community assembly. We argue that the use of individual-based trait information in a metacommunity context is the best way to directly explore how trait convergence and trait divergence behave along a given gradient. With regard to the austral boundary of Araucaria angustifolia distribution, if the patches of Serra do Sudeste are considered native, there would be a disjunct occurrence of the species and perhaps of the vegetational type Araucaria forest. This issue is especially important regarding a possible migration of the species or even of the typical associated flora southwards, or alternatively, regarding a possible relict evidence that the species had continuously occurred along such latitudes in a remote past. Nonetheless, the resolution of this puzzle probably only will be achieved through genetic and paleopollen studies. Anyway, such areas must be protected as their omission in important scientific studies facilitates the negligence of their conservation.

Uma das mais relevantes perspectivas que buscam explicar como as comunidades ecológicas se organizam é a teoria do nicho, que se divide em duas linhas de pesquisa com filosofias opostas. A primeira enfatiza que diferenças nas características funcionais de organismos permitem sua coexistência, enquanto que a segunda avalia até que ponto membros de uma mesma comunidade tendem a exibir similaridade em seus atributos funcionais. Uma variedade de métodos analíticos tem sido desenvolvida para avaliar mecanismos ligados a cada um dos processos. Explorando o padrão de distribuição de atributos de comunidades, a limitação de similaridade resulta em divergência de atributos, enquanto a ação local de filtros ambientais em geral produz convergência de atributos. Nesse sentido, o método para discriminação de padrões de organização por convergência ou por divergência de atributos no contexto de metacomunidades é de grande valor. Nesta dissertação, tal abordagem é utilizada para a avaliação de padrões de convergência e de divergência de atributos de plantas arbóreas juvenis em manchas florestais. Não incluímos informação filogenética ou de espécies a fim de avaliarmos até que ponto uma abordagem plenamente funcional pode explicar padrões de comunidades. O trabalho foi desenvolvido na Serra do Sudeste do RS, que consiste em um mosaico campo-floresta relativamente bem conservado. Algo instigante na Serra do Sudeste é a presença das coníferas Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. em várias manchas florestais, espécies reconhecidas como características da Floresta com Araucária do Planalto Sul-Brasileiro. Tal ocorrência vem sendo discutida há muitas décadas na literatura, mas nenhum estudo ecológico feito nessas áreas foi publicado ainda. Assim, nesta dissertação, tive como objetivos avançar na teoria relacionada à organização de comunidades e obter dados de qualidade para a avaliação continuada da dinâmica ecológica por trás dos mosaicos campo-floresta com presença de A. angustifolia na Serra do Sudeste. Os resultados encontrados revelaram padrões tanto de convergência quanto de divergência de atributos. A abordagem inteiramente funcional utilizada neste trabalho foi muito útil para a inferência de prováveis mecanismos de nicho envolvidos na organização das comunidades de árvores juvenis. Nós defendemos que a análise de dados de atributos referentes ao nível de indivíduos em um contexto de metacomunidades é a melhor maneira de explorar diretamente como a convergência e a divergência de atributos realmente se comporta ao longo de um dado gradiente. Com relação ao limite austral da distribuição de Araucaria angustifolia, caso as áreas da Serra do Sudeste sejam consideradas nativas, haveria uma ocorrência disjunta da espécie e, talvez, do tipo vegetacional Floresta com Araucária. Esse tema é especialmente importante no que concerne a uma possível migração da espécie ou mesmo da flora típica da formação rumo ao sul, ou alternativamente a uma possível evidência remanescente de que a espécie ou mesmo de que a formação tenham ocorrido continuamente até essas latitudes, talvez há centenas de milhares de anos atrás. A resolução desse mistério, entretanto, provavelmente só seja alcançada através de estudos paleopolínicos e genéticos. De qualquer forma, tais áreas devem ser protegidas, já que seu desconhecimento por grande parte da comunidade científica facilita a negligência de sua conservação. / Ecologists have considered niche theory one of the most relevant perspectives attempting to explain ecological community assembly. It is divided in two research programs with opposed philosophies. The first emphasises that differences in functional attributes of organisms enable their coexistence, whereas the second evaluate to which extent members of a same community tend to exhibit similarity regarding their functional traits. A variety of analytical methods have been developed for assessing mechanisms related to each of these processes. By exploring the trait distribution pattern in communities, it is generally accepted that the local action of environmental filters generates a pattern of trait convergence, whereas limiting similarity leads to trait divergence. In this sense, the method for discriminating traitconvergence and trait-divergence assembly patterns in the metacommunity context is of great value. In this dissertation, such approach is used for evaluating convergence and divergence patterns of tree sapling traits in forest patches in the Serra do Sudeste region of Rio Grande do Sul state, southern Brazil. We did not include phylogenetic or species identity information in the analysis since we wanted to evaluate to which extent an entirely functional approach could explain community patterns. The study was carried out in Serra do Sudeste, which consists of a forest-grassland mosaic relatively well conserved. Something puzzling in Serra do Sudeste is the presence of conifers such as Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze and Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. in several forest patches. These species are characteristic of the Araucaria forest occurring in the South-Brazilian Plateau. Such occurrence has been matter of a long-lasting debate in the regional literature, but no ecological study done in these areas has been published yet. In this dissertation I aimed at advancing on the theoretical bases of community assembly and at gathering data for continuously evaluating the ecological dynamics of the forest-grassland mosaics with presence of A. angustifolia in Serra do Sudeste. The results revealed both trait convergence and divergence patterns, which indicated mechanisms for the assembly of tree sapling communities. The entirely functional approach applied here was very useful to infer probable mechanisms underlying community assembly. We argue that the use of individual-based trait information in a metacommunity context is the best way to directly explore how trait convergence and trait divergence behave along a given gradient. With regard to the austral boundary of Araucaria angustifolia distribution, if the patches of Serra do Sudeste are considered native, there would be a disjunct occurrence of the species and perhaps of the vegetational type Araucaria forest. This issue is especially important regarding a possible migration of the species or even of the typical associated flora southwards, or alternatively, regarding a possible relict evidence that the species had continuously occurred along such latitudes in a remote past. Nonetheless, the resolution of this puzzle probably only will be achieved through genetic and paleopollen studies. Anyway, such areas must be protected as their omission in important scientific studies facilitates the negligence of their conservation.

Os paradigmas da teoria de metacomunidades atribuem diferentes graus de importância à dispersão, filtros ambientais, interações bióticas e processos estocásticos na organização de comunidades. Incluir atributos funcionais em conjunto com aspectos espaciais da estrutura da paisagem pode resultar em uma poderosa ferramenta para a investigação dos diferentes processos que atuam na organização de comunidades biológicas. Neste estudo, utilizamos o potencial de análise e de levantamento de hipóteses que os atributos funcionais proporcionam em uma metacomunidade de peixes, formada por 37 lagoas em uma bacia hidrográfica na região costeira do sul do Brasil (29º37’ a 30º30’ de latitude Sul e 49º74’ a 50º24’ de longitude Oeste). Os objetivos deste trabalho foram identificar qual é a relação entre a diversidade taxonômica com índices de redundância e diversidade funcional. Também verificar se variáveis espaciais são determinantes na variação de índices funcionais, e das composições taxonômica e funcional, e se ocorrem padrões de convergência e de divergência de atributos. Através de sistemas de informação geográfica (imagens Spot e Landsat-TM5), estas lagoas foram mapeadas e delas foram obtidas variáveis estruturais (área, forma, distância do mar, coeficiente de variação da área, conectividade primária e conectividade estuarina). Os dados da ictiofauna foram obtidos através de amostragem padronizada, utilizando-se redes de espera, e uma série de atributos relacionados às habilidades de dispersão e de uso de recursos alimentares foram tomados. A diversidade taxonômica demonstrou ser fortemente correlacionada com a redundância e a diversidade funcional. Os modelos que melhor explicam a redundância funcional são aqueles que incluíram a forma e o coeficiente de variação da área das lagoas, mas a diversidade funcional não foi predita significativamente por nenhuma variável espacial. Não foram encontrados padrões de convergência e de divergência de atributos, e lagoas semelhantes em suas características espaciais não possuem composição funcional similar. Nossos resultados sugerem que o paradigma neutro de metacomunidades é a abordagem que melhor explica a estruturação deste sistema, o qual prediz equivalência funcional entre espécies. / The metacommunity theory paradigms attribute different degrees of importance to dispersal, environmental filtering, biotic interactions and stochastic processes in community assembly. To include the jointly use of functional traits with the spatial aspects of landscape structure could result in a powerful tool for the investigation of the different processes involved in the organization of biological communities. In this study, we used the potential of analysis and survey of hypotheses that functional traits provide in a fish metacommunity, composed by 37 lagoons in a river basin in the coastal region of southern Brazil (29º37' to 30°30' south latitude and 49º74' to 50°24' west longitude). The aims of this work were to identify the relation between taxonomic diversity indices with redundancy and functional diversity. Also, it was verified if spatial variables are determinants for the variation in functional indices, taxonomic and functional composition of fishes. We also look for trait convergence and trait divergence assembly patterns. Through geographic information systems (Spot e Landsat-TM5 images), these lagoons were mapped and were quantified structural variables (area, shape, distance to the ocean, coefficient of variation of area, primary connectivity and estuarine connectivity). Ichthyofauna data were obtained through standardized sampling, using gillnets, and a set of traits related to dispersal abilities and use of food resource were obtained. The taxonomic diversity showed to be strongly correlated with functional diversity and redundancy. The models that best explain the functional redundancy are those involving the shape and area variation coefficient, however, the functional diversity was not significantly predicted by any spatial variable. We did not find trait convergence and trait divergence assembly patterns, and lagoons that share similar spatial features do not have similar functional composition. Our results suggest that the neutral metacommunity paradigm is the approach which has the best explanation for the structure of this system, which predicts functional equivalence among species.

Competition between species is believed to lead to patterns of either competitive exclusion or limiting similarity within ecological communities; however, to date the amount of support for either as an outcome has been relatively weak. The two classes of null model commonly used to assess co-occurrence and limiting similarity have both been well studied for statistical performance; however, the methods used to evaluate their performance, particularly in terms of type II statistical errors, may have resulted in the underreporting of both patterns in the communities tested. The overall purpose of this study was to evaluate the efficacy of the negative co-occurrence and limiting similarity null models to detect patterns believed to result from competition between species and to develop an improved method for detecting said patterns. The null models were tested using synthetic but biologically realistic presence-absence matrices for both type I and type II error rate estimations. The effectiveness of the null models was evaluated with respect to community dimension (number of species × number of plots), and amount of pattern within the community. A novel method of subsetting species was developed to assess communities for patterns of co-occurrence and limiting similarity and four methods were assessed for their ability to isolate the species contributing signal to the pattern. Both classes of null model provided acceptable type I and type II error rates when matrices of more than 5 species and more than 5 plots were tested. When patterns of negative co-occurrence or limiting similarity were add to all species both null models were able to detect significant pattern (β > 0.95); however, when pattern was added to only a proportion of species the ability of the null models to detect pattern deteriorated rapidly with proportions of 80% or less. The use of species subsetting was able to detect significant pattern of both co-occurrence and limiting similarity when fewer than 80% of species were contributing signal but was dependent on the metric used for the limiting similarity null model. The ability of frequent pattern mining to isolate the species contributing signal shows promise; however, a more thorough evaluation is required in order to confirm or deny its utility.

Os paradigmas da teoria de metacomunidades atribuem diferentes graus de importância à dispersão, filtros ambientais, interações bióticas e processos estocásticos na organização de comunidades. Incluir atributos funcionais em conjunto com aspectos espaciais da estrutura da paisagem pode resultar em uma poderosa ferramenta para a investigação dos diferentes processos que atuam na organização de comunidades biológicas. Neste estudo, utilizamos o potencial de análise e de levantamento de hipóteses que os atributos funcionais proporcionam em uma metacomunidade de peixes, formada por 37 lagoas em uma bacia hidrográfica na região costeira do sul do Brasil (29º37’ a 30º30’ de latitude Sul e 49º74’ a 50º24’ de longitude Oeste). Os objetivos deste trabalho foram identificar qual é a relação entre a diversidade taxonômica com índices de redundância e diversidade funcional. Também verificar se variáveis espaciais são determinantes na variação de índices funcionais, e das composições taxonômica e funcional, e se ocorrem padrões de convergência e de divergência de atributos. Através de sistemas de informação geográfica (imagens Spot e Landsat-TM5), estas lagoas foram mapeadas e delas foram obtidas variáveis estruturais (área, forma, distância do mar, coeficiente de variação da área, conectividade primária e conectividade estuarina). Os dados da ictiofauna foram obtidos através de amostragem padronizada, utilizando-se redes de espera, e uma série de atributos relacionados às habilidades de dispersão e de uso de recursos alimentares foram tomados. A diversidade taxonômica demonstrou ser fortemente correlacionada com a redundância e a diversidade funcional. Os modelos que melhor explicam a redundância funcional são aqueles que incluíram a forma e o coeficiente de variação da área das lagoas, mas a diversidade funcional não foi predita significativamente por nenhuma variável espacial. Não foram encontrados padrões de convergência e de divergência de atributos, e lagoas semelhantes em suas características espaciais não possuem composição funcional similar. Nossos resultados sugerem que o paradigma neutro de metacomunidades é a abordagem que melhor explica a estruturação deste sistema, o qual prediz equivalência funcional entre espécies. / The metacommunity theory paradigms attribute different degrees of importance to dispersal, environmental filtering, biotic interactions and stochastic processes in community assembly. To include the jointly use of functional traits with the spatial aspects of landscape structure could result in a powerful tool for the investigation of the different processes involved in the organization of biological communities. In this study, we used the potential of analysis and survey of hypotheses that functional traits provide in a fish metacommunity, composed by 37 lagoons in a river basin in the coastal region of southern Brazil (29º37' to 30°30' south latitude and 49º74' to 50°24' west longitude). The aims of this work were to identify the relation between taxonomic diversity indices with redundancy and functional diversity. Also, it was verified if spatial variables are determinants for the variation in functional indices, taxonomic and functional composition of fishes. We also look for trait convergence and trait divergence assembly patterns. Through geographic information systems (Spot e Landsat-TM5 images), these lagoons were mapped and were quantified structural variables (area, shape, distance to the ocean, coefficient of variation of area, primary connectivity and estuarine connectivity). Ichthyofauna data were obtained through standardized sampling, using gillnets, and a set of traits related to dispersal abilities and use of food resource were obtained. The taxonomic diversity showed to be strongly correlated with functional diversity and redundancy. The models that best explain the functional redundancy are those involving the shape and area variation coefficient, however, the functional diversity was not significantly predicted by any spatial variable. We did not find trait convergence and trait divergence assembly patterns, and lagoons that share similar spatial features do not have similar functional composition. Our results suggest that the neutral metacommunity paradigm is the approach which has the best explanation for the structure of this system, which predicts functional equivalence among species.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Vidal Angel Cobos Carrascosa - 2014.pdf: 972757 bytes, checksum: 55272ad11bc2ab41f00a44966fab6cea (MD5) Previous issue date: 2014-06-03 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Abiotic and biotic factors determine the species diversity along environmental gradients, but are not yet determined how these factors modulate changes in richness and ecological (functional) characteristics of communities along environmental gradients related to heterogeneity and amount of resources. There are studies which support that resources heterogeneity and/or resources amount influence the variations of animal diversity, but often, these studies do not distinguish clearly between these effects. On the other hand, species and ecological characteristics that coexist along environmental gradients should be affected by competition, niche overlap and/or environmental filters that influence the richness and functional redundancy (FR) of communities, and a greater niches heterogeneity and amount should promote functional differentiation among species. Because of their importance in ecosystems, their high diversity and close evolutionary relationship with plants at the Neotropics; I chose the arboreal ants as an object of study to test: 1) There is an increase in arboreal ants richness linked to an increase in the heterogeneity and amount of food and structural niches 2) The arboreal ants FR decreases with increasing heterogeneity and decreases with quantity of niches.Samples were taken in 42 plots of 100 m2 forming a heterogeneity and amount of resources gradient at Emas National Park, Mineiros, GO. After sampling and identification of organisms - plants and ants – I take nine functional characteristics measures for ants and a team of experts measured six variables of the community of woody plants. From the plots sampling, I got the ant richness and FR, and described biotic parameters related to heterogeneity and quantity of resources from the characteristics of the vegetation. Using the technique of PCA, I calculated the principal axes of environmental variables for the heterogeneity and amount of resources. These axes were related to arboreal ant richness and FR employing the Akaike criterion. Once the effect of heterogeneity and amount of resources was separated, the richness of ants was explained by the resources amount and the FR by the resources heterogeneity and amount. A greater amount of food and structural niches may encourage the coexistence of a large number of ant species possibly by a decreasing competitive exclusion and an improved distribution of resources among species. An increase in habitat heterogeneity and a decrease in food resources quantity may enable ant species to distinguished functionally, this may cause a decrease in FR; little diversification of structural resources and higheramount of food may promote that environment and competitive exclusion diminish the variety of functional features present in the community. / Os fatores abióticos e bióticos determinam a diversidade de espécies ao longo de gradientes ambientais, porém ainda não está determinado como esses fatores modulam as mudanças da riqueza e características ecológicas (funcionais) das comunidades ao longo de gradientes de heterogeneidade e quantidade de recursos. Existem estudos que apoiam que a heterogeneidade e/ou quantidade recursos influenciam as variações da diversidade animal, mas com frequência, estes estudos não separam com nitidez estes efeitos. Por outro lado, as espécies e características ecológicas que coexistem ao longo de gradientes ambientais devem ser afetadas pela competição, sobreposição de nichos e/ou filtros ambientais que influenciam a riqueza e redundância funcional (RF) das comunidades, e uma maior heterogeneidade e menor quantidadede nichos deve promover a diferenciação funcional das espécies. Devido sua importância nos ecossistemas, sua alta diversidade e a estreita relação evolutiva com as plantas nos Neotrópicos, escolhi as formigas arborícolas como objeto de estudo para testar se: 1) Existe um aumento da riqueza de formigas arborícolas ligado a um aumento na heterogeneidade e quantidade de nichos alimentares e estruturais 2) A RF das formigas arborícolas diminui conforme aumenta a heterogeneidade e diminui a quantidade nichos.Amostrei 42 parcelas de 100 m2que formam um gradiente de heterogeneidade e quantidade de recursosno Parque Nacional das Emas, Mineiros, GO. Após a amostragem e identificação dos organismos - plantas e formigas -, mensureinove características funcionais para as formigas e uma equipe de especialistas mensurou seis variáveis da comunidade das plantas lenhosas. A partir da amostragem das parcelas obtive a riqueza e RF das formigas, e descrevi parâmetros bióticos de heterogeneidade e quantidade de recursos a partir das características da vegetação. Usando a técnica da PCA, calculei os eixos principais das variáveis ambientais para a heterogeneidade e quantidade de recursos. Estes eixos foram relacionados com a riqueza e RF das formigasarborícolas mediante o critério Akaike. Uma vez separado o efeito da heterogeneidade e quantidade de recursos, a riqueza das formigas foi explicada pela quantidade de recursos e a RF pela heterogeneidade e quantidade de recursos. Uma maior quantidade de nichos alimentares e estruturais deve fomentar a coexistência de um maior número de espécies de formigas possivelmente por uma diminuição da exclusão competitiva e uma melhor divisão dos recursos entre as espécies. Um aumento na heterogeneidade do habitat e diminuição da quantidade de recurso alimentar deve permitirque as espécies de formigas se diferenciem funcionalmente, isto pode provocaruma diminuição da RF; pouca diversificação dos recursos estruturais e maior quantidade de alimento pode fomentar que o ambiente e a exclusão competitiva diminuam a variedade de características funcionais presentes na comunidade.