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Previous issue date: 2016-03-02 / FACEPE / A expansão das populações humanas promove alterações nos ecossistemas naturais.
Estas alterações ocorrem desde a perda de hábitat ao nível de paisagem e a extração de
recursos a nível local até mudanças climáticas a nível regional e global. No entanto,
pouco se sabe acerca das consequências que estas alterações têm à biodiversidade e
estrutura das comunidades de plantas e ao empobrecimento biológico dos ecossistemas
e distribuição de espécies em florestas tropicais secas. A Caatinga, um bosque seco do
Brasil, possui uma grande área modificada pelas ações humanas e os modelos
climáticos predizem que nos próximos anos este ecossistema vai sofrer uma importante
redução na precipitação e um aumento na temperatura. Esta tese buscou compreender,
em uma escala de paisagem, como ações humanas afetam a composição e estrutura da
flora lenhosa da Caatinga. Foram estudadas 18 áreas dentro de 214.3 km2 dominados
por Caatinga madura exposta a diferentes tipos de distúrbio. O primeiro capítulo avaliou
o efeito aditivo e multiplicativo da precipitação (gradiente de 510 a 940 mm), três
preditores de distúrbio crônico (i.e. distancia para fazendas e estradas, densidade de
trilhas de caprinos) e um preditor de distúrbio agudo (i.e. porcentagem de cobertura
vegetal em um raio de 1 km) sobre a diversidade taxonômica, densidade de indivíduos,
equabilidade, composição de espécies e biomassa de indivíduos adultos de árvores e
arbustos. A precipitação anual foi o melhor preditor da composição e estrutura da
vegetação, afetando positivamente a biomassa e riqueza de espécies, mas reduzindo a
equabilidade das comunidades devido à perda de espécies raras em áreas com baixa
precipitação. Os distúrbios agudos e crônicos tiveram fraco impacto sobre a vegetação,
mas a distância para as estradas esteve negativamente relacionada com a riqueza,
densidade e equabilidade das comunidades. No segundo capítulo, foi provada se a
diversidade β taxonômica e a diversidade filogenética dentro e entre comunidades (α e β
1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi
o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e
filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para
dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β –
filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras
foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para
estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os
distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga,
(ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e qu
– filogenética) mudam com a disponibilidade hídrica (déficit hídrico médio anual, 658–
1086 mm) e com os três preditores de distúrbios crônicos. A disponibilidade hídrica foi
o melhor preditor da diversidade α – filogenética e as diversidades β taxonômica e
filogenética quando consideradas as espécies raras e comuns, porém não para
dominantes. Os distúrbios crônicos não foram bons preditores da diversidade α nem β –
filogenética. Apenas a diversidade β – taxonômica quando consideradas espécies raras
foi explicada pela limitação de dispersão (i.e. distância geográfica) e distância para
estradas. Os resultados desta tese mostram que (i) a disponibilidade de água e os
distúrbios crônicos são importantes forças estruturadoras das comunidades de Caatinga,
(ii) que a perda de espécies não é aleatória ao longo da filogenia das comunidades e que
portanto, (iii) as comunidades locais de plantas não representam um subgrupo aleatório
das espécies da flora regional e sim um subgrupo de espécies adaptadas ao estresse
hídrico e distúrbios antrópicos. / Human population growth promotes changes in natural ecosystems, ranging from
landscape level by habitat loss to regional and global level by climatic changes.
However, there is a lack of knowledge about the effects of habitat loss and climatic
changes on community biodiversity in Seasonally Dry Tropical Forest (STDF) through
changes in vegetation structure and species’ distribution. The Caatinga is Brazilian
SDTF threatened by climate change (future predictions estimate a decreasing in
precipitation and an increasing in temperature) and by anthropogenic disturbance such
as overgrazing, continuously collection of forest products and livestock production. In
this study, we tested at landscape scale the impacts of precipitation and human
disturbances in the composition and the structure of Caatinga wood flora. We carried
out 18 0.1 ha plots across 21 430 ha of Brazilian Caatinga dominated by mature forests
exposed to different disturbance types. The first chapter, we evaluated the additive and
synergic effects of precipitation (510 to 940 mm gradient), plus three predictors of
chronic disturbance (i.e. distance to nearest farm and road, and length of goat trails) and
one predictor of acute disturbance (i.e. landscape vegetation cover) on the diversity,
stem density, evenness, taxonomic composition and biomass of adult trees and shrubs.
The annual mean precipitation was the best predictor of vegetation structure and
composition, affecting positively the biomass and species richness, but reducing the
community equability due to the rare species loss in low precipitation areas. The acute
and chronic disturbance had a weaker impact on vegetation, but the distance to nearest
roads was negatively related to species richness and density and community equability.
In the second chapter, we prove whether taxonomic β diversity and phylogenetic
diversity within and between communities (α e β – phylogenetic) change with water
availability (annual average water deficit, 658–1086 mm) and with the three chronic
disturbance predictors. The water availability was the best predictor of α – phylogenetic
and β taxonomic and phylogenetic diversity when considered rare and common species,
but not for dominant species. Chronic disturbances were not good predictors to α or β –
phylogenetic diversity. Only β – taxonomic diversity, when considering rare species,
was explained by dispersion limitation (i.e. geographic distance) and distance to the
nearest road. In this thesis, our results show that (i) the water availability and chronic
disturbances are important community assembly forces in Caatinga, (ii) the species loss
is not random across the phylogeny and, therefore, (iii) the local plant communities do
not represent a random subgroup of regional flora but a subgroup of human disturbance
and water stress adapted species.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/20055 |
| Date | 31 March 2015 |
| Creators | PEREIRA, Kátia Fernanda Rito |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/3749494329725967, TABARELLI, Marcelo |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Biologia Vegetal, UFPE, Brasil |
| 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 UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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