Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-05T16:09:54Z
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Previous issue date: 2017-06-21 / Existe um acalorado debate sobre as tendências biogeográficas e a diversidade de florestas tropicais sazonalmente secas (FTSS) que ocorrem na região central da diagonal das formações seca Neotropicais, ocupando a matriz de savanas do bioma Cerrado. Influentes estudos consideraram as FTSS do Cerrado como o principal componente de ligação dos maiores núcleos Neotropicais de FTSS, enquanto outros as classificam como extensões de biomas vizinhos ao Cerrado. Outra questão que torna confusa a caracterização das FTSS do Cerrado são as variações nos ciclos de fenologia foliar, especificamente a amplitude da abscisão foliar (deciduidade) que é o principal critério para classificar e mapear as FTSS do Brasil e um potencial indicativo da capacidade fotossintética e da estrutura da vegetação. No primeiro estudo investigamos a diversidade (alfa e beta) e os controles ambientais e espaciais entre 84 remanescentes de FTSS do Cerrado, definindo grupos fitofisionômicos (GF), por meio de análises de agrupamento e ordenação, e determinamos as tendências fitogeográficas, a partir de registros georeferenciados das espécies indicadoras dos GF. Comparamos apenas florestas que ocupam áreas de interflúvio ou encostas secas, sem influência dos corpos hídricos, da área nuclear (core) e marginais (transição com outros biomas) do Cerrado e que localmente são designadas como Mata Seca ou Floresta Estacional Decídua, Semidecídua e Sempre-Verde. Identificamos oito grupos fitofisionômicos definidos pela variação na composição florística-estrutural das espécies arbóreas entre os remanescentes da área nuclear e em faixas de transição e contato do bioma Cerrado com Caatinga, Amazônia e Mata Atlântica. As variáveis ambientais estruturadas no espaço, somados aos efeitos isolados dos filtros ambientais e espaciais contribuíram em 27% com a variação da vegetação. A disponibilidade de nutrientes dos solos foi a variável ambiental que exerceu maior controle na diversidade beta, com o dobro do poder de explicação da precipitação anual média, que foi a segunda variável de maior peso. Três GF possuem espécies indicadoras cujas distribuições são centradas no Brasil Central, enquanto os demais GF apresentam espécies indicadoras concentradas na Mata Atlântica, Caatinga ou Amazônia. Encontramos oito espécies endêmicas que habitam dois GF da área nuclear do Cerrado. Através de curvas de rarefação e extrapolação dos números de Hill determinamos que a riqueza e quantidade de espécies raras são significativamente maiores nas FTSS do contato do Cerrado com o bloco norte da Mata Atlântica. Comunidades com maior dominância ecológica (grande quantidade de indivíduos distribuídos entre poucas populações) concentram-se nos remanescentes da área nuclear do Cerrado e nos contatos com a Caatinga e com o bloco sul da Mata Atlântica, onde detectamos a maior fertilidade dos solos e a menor precipitação anual média entre os sítios amostrados. No segundo estudo verificamos quanto e como ciclos da fenologia foliar dos remanescentes e métricas fenológicas, derivadas de índices remotos de vegetação, representam a variação da diversidade alfa e beta e a estrutura (área basal e densidade) da vegetação arbórea. Através de análises de agrupamento e ordenação baseadas nos ciclos de fenologia foliar, determinamos quatro grupos fenológicos com tendências que variam de decíduas a sempreverde, assim como expressivas diferenças nos ciclos dos remanescentes entre os oito grupos fitofisionômicos anteriormente identificados. As métricas fenológicas podem ser utilizadas para representar parte da variação da diversidade (alfa e beta), assim como da área basal da vegetação arbórea. Os principais controles dos níveis de abscisão foliar dos remanescentes estão associados à precipitação anual média e a disponibilidade de nutrientes dos solos, depois de acomodadas as estruturas espaciais e temporais no componente aleatório do modelo de efeito misto. No entanto, a abscisão foliar das FTSS das áreas de contato do Cerrado com a Mata Atlântica foi relacionada com a diminuição da temperatura média mensal na estação seca, enquanto que nos remanescentes dos demais GF esse evento fenológico foi relacionado com o aumento da temperatura. Os resultados encontrados reforçam os recentes achados sobre a elevada diversidade beta entre remanescentes de FTSS da região Neotropical, mesmo quando refinamos a escala da análise para a parte central da diagonal seca. Determinamos a possibilidade de dividir as FTSS do Cerrado em oito grupos fitofisionômicos geograficamente similares aos distritos biogeográficos do Cerrado sensu stricto. Portanto, são apresentados padrões fitogeográficos adicionais e em escala mais refinada aos conhecidos atualmente, que podem guiar a elaboração e revisão de políticas públicas dirigidas ao conjunto das fitofisionomias do Cerrado. Os consistentes gradientes nos ciclos de fenologia foliar dos remanescentes, associados às variações do meio físico e da diversidade e estrutura da vegetação, indicam o potencial de uso dos índices para refinar mapas da distribuição de FTSS no Cerrado e, ainda, que essa técnica pode ser empregada para determinar os ciclos fenológicos das FTSS em outros núcleos da diagonal seca na região Neotropical. / There is an interesting debate on the biogeographic trends and diversity of Seasonally Dry Tropical Forests (SDTF), located within the limits of the Cerrado biome. Influential studies have classified this forests as the largest remnant patches of the Neotropical SDTF dry diagonal, while other researches have taken them as incursions of neighboring biomes into the Cerrado. Another question that makes the classification of SDTFs in Cerrado confusing is the seasonal variability of leaf abscission (deciduousness), which is the primary criterion to characterize and map the Brazilian SDTFs and to indicate the photosynthetic capacity and vegetation structure. In the first chapter, we estimated the diversity (alpha and beta) and the environmental and spatial controls among 84 remnants of the Cerrado SDTF, setting up phytophysiognomy groups (PG) and their phytogeographic trends. We compared only forests situated on interfluvial or dry slopes, not influenced by water courses, from the core and marginal areas (transition with other biomes) of the Cerrado, which were locally designated as Dry Forests or Seasonally Deciduous and Semi-deciduous or Evergreen Forests. We identified eight phytophysiognomy groups defined by the variation in the structural and floristic composition of tree species along the remnants in the Cerrado’s nuclear area and boundaries with the Caatinga, Amazon and Atlantic Forest. The environmental variables structured in space and the isolated effects of environmental and spatial filters contributed to 27% of the variation on the tree vegetation composition and density. Soil nutrient availability was the strongest predictor of the tree species beta diversity, explaining twice as much as the effect of the mean annual precipitation. Three phytophysiognomy groups had indicator species whose distributions are centered on the Central Brazil, yet in the other groups, the indicator species are distributed across the Atlantic Forest, Caatinga and Amazon. We found eight endemic Cerrado species inhabiting only two groups on the Central Brazil. The species richness and the number of rare species are significantly higher in the boundaries between the Cerrado and the North Atlantic Forest block. Tree communities with higher ecological dominance are located in the Cerrado core area, the boundaries with Caatinga and the South Atlantic Forest block, where we detected the highest soil fertility and the lowest annual mean precipitation. In the second chapter, we analyzed the leaf phenological cycles of the remnants of SDTF derived from vegetation indexes obtained through GIS pipelines. We determined four phenological groups with trends that vary from deciduous to evergreen canopy species, as well as meaningful differences in the cycles of the remnants among the eight phytophysiognomy groups previously identified. The phenological metrics can be used to represent part of the variation of alpha and beta diversity , as well as the basal area, but not the tree relative abundances. The main predictors of the leaf deciduousness in the remnants were mean annual precipitation and soil fertility. However, canopy phenology of SDTFs in the boundary of Cerrado with the Atlantic Forest was related to decrease in mean monthly temperature at the dry season, while in all other groups, it was related to increase in temperature. Our results reinforce recent findings on the high beta diversity across remnants of SDTF in the Neotropical region, even though we limited the analysis to the central part of the “dry diagonal” in the Cerrado biome. Finally, we are elucidating phytogeographic patterns in a more refined scale to guide the elaboration of public policies focused on the conservation of SDTFs in the Cerrado. The consistent gradients within the phenological leaf cycles associated with the variability of the diversity and tree stature, indicate the potential use of vegetation indexes to subsidize better maps showing the SDTF’s distribution in the Cerrado and others remnants across the dry diagonal in the Neotropical region.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/23714 |
| Date | 21 February 2017 |
| Creators | Haidar, Ricardo Flores |
| Contributors | Scariot, Aldicir Osni |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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