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Previous issue date: 2013-08-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fire is an environmental filter that selects species based on their traits and, in association with soil features are related to differences in plant species richness and composition. Functional diversity incorporates variation in species traits and allows one to evaluate the effects of biodiversity upon community functioning. It can be divided into components to elucidate response and effect links with environment. Both intra- and interspecific variation should be considered when analysing the role of environmental filters structuring communities. Sampling woody plants in a Brazilian cerrado reserve, we measured species richness, functional traits, abundance, environmental variables and litter decomposition rate. We calculate three functional diversity index. Then, we used model selection analyses to select the best model predicting functional diversity and richness based on soil variables in sites with three different fire frequencies. We calculated the community weighted mean of each trait and used an ordination to examine how traits changed across fire frequencies. We tested for effects of biodiversity upon ecological functioning. We also used an intra- and interspecific trait-based approach to test for shifts in each trait mean, reduction of trait range, and increase in niche differentiation. We found higher species richness and functional dispersion in more fertile sites where fire was frequent, and the opposite where fire was infrequent. However, soil influenced functional evenness and divergence only where fire was infrequent, with higher values where soils were poorer. We found low values of functional richness and high values of functional evenness and functional convergence. Functional components were related to environmental variables, indicating that functional diversity had response links with the environment: harsher environmental conditions lead to less phenotypic overlap and, consequently, less competition. Functional components did not predict litter decomposition rate. However, when environmental variables were also used, we found higher decomposition rate related to higher slope, richer soil, frequent fire, and higher functional richness. Therefore the effect links of functional diversity upon functioning were dependent on the cerrado environment. The inclusion of intraspecific variability did not increase the perception of environmental filters and competition to all traits. We found evidence for environmental filter to almost all traits analysed, except basal area and leaf toughness. Mean values shifted for five traits and ranges reduced for seven traits compared to null expectation. Also five traits presented niche differentiation indicating competition after the filter selection. Fire may change functional traits directly by hindering development of plants and indirectly by changing competition. Different fire frequencies lead to different plant-soil relationships, which may affect the functioning of tropical savanna communities. Both functional diversity components and functional identity of the communities are affected by fire frequency and soil conditions. Fire gradient changed the space traits by selecting similar species with more adequate traits. / O fogo é um filtro ambiental que seleciona espécies baseado nos traços e, juntamente com propriedades do solo está relacionado a diferenças na riqueza e composição de espécies. A diversidade funcional incorpora variação nos traços das espécies, permitindo avaliar os efeitos da biodiversidade sobre o funcionamento da comunidade. Ela pode ser divida em seus componentes para elucidar relação de efeito ou resposta com o ambiente. Tanto a variação intra-específica quanto a interspecífica devem ser consideradas nas análises de efeito dos filtros ambientais sobre as estrutura da comunidade. Amostramos o componente arbóreo em uma reserva de cerrado, medimos a riqueza de espécies, traços funcionais, a abundância, variáveis ambientais e a taxa de decomposição da serapilheira. Calculamos três índices de diversidade funcional. Usamos seleção de modelos para escolher o melhor modelo preditor da biodiversidade baseado nas variáveis do solo. Nós calculamos a média ponderada pra comunidade de cada traço e usamos uma ordenação para examinar como os traços mudaram entre as frequencias de fogo. Nós testamos o efeito da biodiversidade sobre o funcionamento. Além disso, usamos as variabilidades inter- e intraspecífica para testar a mudança das médias dos traços, a redução da amplitude e o aumento da diferenciação de nichos. Encontramos maiores riquezas de espécies e dispersão funcional em locais mais férteis onde o fogo era frequente, e o oposto onde o fogo era infrequente. Entretanto, o solo influenciou a equabilidade funcional somente quando a frequencia de fogo era baixa, com maiores valores onde os solos eram menos férteis. Encontramos baixos valores de riqueza funcional e altos valores de equabilidade funcional e divergência funcional. Componentes funcionais estiveram relacionados às variáveis ambientais, indicando que a diversidade funcional teve relações de respostas com o ambiente: Quanto mais severas as condições ambientais menor a sobreposição fenotípica e consequentemente menos competição. Componentes funcionais não predisseram a taxa de decomposição. Entretanto, quando incluímos as variáveis ambientais, encontramos maiores taxas de decomposição relacionada a maiores inclinações, solos mais ricos, fogo mais frequente e maiores valores de riqueza funcional. Então, as relações de efeito da diversidade funcional sobre o funcionamento foi dependente do ambiente. A inclusão da variabilidade intra-específica não aumentou a percepção dos filtros ambientais e competição para todos os traços. Nós encontramos evidência de filtros ambientais para quase todos os traços. A média mudou para cinco traços e amplitude reduziu para sete traços, comparados a expectativa nula. Além disso, cinco traços apresentaram diferenciação de nicho, indicando competição após a seleção pelo filtro. O fogo pode mudar os traços funcionais diretamente evitando o desenvolvimento das plantas ou indiretamente alterando a competição. Diferentes frequencias de fogo levaram a diferentes relações planta-solo, que podem afetar o funcionamento de savanas tropicais. Tanto a diversidade funcional quanto a identidade funcional das comunidades foram afetadas pela frequencia de fogo e condições de solo. O gradiente de fogo alterou os espaço de traços selecionando espécies similares com traços mais adequados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1807 |
| Date | 23 August 2013 |
| Creators | Silva, Danilo Muniz da |
| Contributors | Batalha, Marco Antônio Portugal Luttembarck |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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