Comparisons between a savanna on rocky soil tree-shrub community at Chapada dos Veadeiros, Goiás, and cerrado sensu stricto areas of the Cerrado biome

Foram determinadas a composição florística e a estrutura da vegetação arbustivo-arbórea, incluindo monocotiledôneas, em uma comunidade de cerrado rupestre, no município Alto Paraíso de Goiás, Goiás. Os objetivos desse estudo foram: 1. Comparar os aspectos florísticos e estruturais da área estudada com aqueles de outros 14 estudos com comunidades arbustivo-arbóreas, com e sem a presença de monocotiledôneas, 2. Avaliar os padrões fitogeográficos das 15 áreas comparadas. Foram amostradas 71 espécies, sendo cinco espécies de monocotiledôneas (três Velloziaceae e duas Arecaceae). Considerando as monocotiledôneas, a comunidade inventariada foi a mais densa (1.977 indivíduos ha-1) e apresentou a segunda maior área basal (11,25 m2 ha-1), entre as áreas comparadas. No entanto, sem as monocotiledôneas a densidade e área basal reduziram para 892 indivíduos ha-1 e 7,55 m2 ha-1, respectivamente. Os índices de diversidade (H’ = 2,81) e equabilidade (J’ = 0,66) foram baixos com a presença das monocotiledôneas, mas se elevaram, com a exclusão das espécies desse grupo (H = 3,63, J’ = 0,86). Os aumentos nos valores de riqueza, densidade e área basal, com a inclusão das monocotiledôneas indicaram elevada importância das famílias Velloziaceae e Arecaceae na comunidade de cerrado rupestre estudada. A flora foi representada predominantemente por espécies de cerrado sentido restrito sobre solos profundos. No entanto, cinco das dez espécies com maiores VI são consideradas habitat especialistas de cerrado rupestre (Vellozia variabilis Mart. ex Schult. f., Wunderlichia cruelsiana Taub., Schwartzia adamantium (Cambess.) Bedell ex Giraldo-Cañas, Hyptis pachyphylla Epling e Vellozia tubiflora (A. Rich.) Kunth). Além do mais, foi observada baixa similaridade florística entre a área de estudo e as áreas comparadas, sugerindo particularidade florística do cerrado rupestre de Alto Paraíso de Goiás. Os padrões fitogeográficos, revelados por análises de agrupamento (UPGMA) e ordenação (DCA), indicaram influência da altitude, da proximidade geográfica entre áreas e de suas localizações em relação aos biomas adjacentes ao Cerrado (Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Caatinga).The floristic composition and the structure of a savanna on rocky soil (cerrado rupestre) tree-shrub community, including monocots, in the municipality of Alto Paraíso de Goiás, state of Goiás, were determined. Our objectives were: 1. To compare floristic and structural aspects between the tree-shrub community studied and 14 other cerrado sensu stricto areas, with and without monocots. 2. To evaluate phytogeography patterns of the 15 compared areas. We sampled 71 species, including five monocots (Velloziaceae = 3; Arecaceae = 2). Including monocots, the studied community was the most dense (1,977 individuals ha-1) and showed the second basal area (11.25 m2 ha-1) among the 15 compared areas. On the other hand, excluding monocots, density and basal area decreased to 892 individuals ha-1 e 7.55 m2 ha-1, respectively. The diversity and equability indices were low (H’ = 2.81; J’ = 0.66, respectively) when monocots were included; however, excluding species of this group, H’ and J’ increased to 3.63 and 0.86, respectively. Increases in richness, density and basal area, with the inclusion of monocots, suggested high importance of Velloziaceae and Arecaceae families in the studied community. The flora was mostly represented by deep-soil cerrado species. Nevertheless, five of the ten highest IV species are considered cerrado rupestre habitat specialists (Vellozia variabilis Mart. ex Schult. f., Wunderlichia cruelsiana Taub., Schwartzia adamantium (Cambess.) Bedell ex Giraldo-Cañas, Hyptis pachyphylla Epling and Vellozia tubiflora (A. Rich.) Kunth). Moreover, the low floristic similarities between the studied community and the others suggest floristic particularity of the Alto Paraíso de Goiás rocky cerrado. The phytogeographical patterns revealed through cluster (UPGMA) and ordination (DCA) analyses indicated the influence of altitude, of geographical closeness between the areas and of their location in relation to the Cerrado neighboring biomes (Amazonian Forest, Atlantic Forest and Caatinga)

Structure and floristic composition of woody vegetation in cerrado rupestre in the Cerrado-Amazonian Forest transition zone, Mato Grosso, Brazil

O objetivo desse estudo foi determinar a composição florística e a estrutura da vegetação lenhosa (incluindo monocotiledôneas e lianas) em cerrado rupestre na zona de transição Cerrado-Floresta Amazônica, no Parque do Bacaba, em Nova Xavantina, MT (14º 41’ S e 52º 20’ W) e compará-las com outros estudos de cerrado sentido restrito. Foram demarcadas aleatoriamente 10 parcelas de 20 × 50 m, nas quais foram medidos os indivíduos vivos e mortos em pé com diâmetro mínimo a 30 cm do solo (DAS) ≥ 3 cm. O cerrado rupestre apresentou alta densidade (3.766 indivíduos vivos), riqueza florística (85 espécies, 67 gêneros e 34 famílias) e área basal (15,72 m2ha-1), e ainda elevado valor do índice de diversidade de espécies de Shannon-Wiener (H’ = 3,47) e equabilidade de Pielou (J = 0,78) em relação às áreas comparadas. As espécies com maior valor de importância foram Erythroxylum suberosum, Qualea parviflora, Anacardium occidentale, Kielmeyera rubriflora e Vatairea macrocarpa. A maior similaridade florística entre comunidades de cerrado típico e rupestre localizadas em áreas com menores altitudes do leste mato-grossense sugere que nessa região a proximidade geográfica e a altitude exercem influência sobre a composição de espécies, independentemente do substrato. A comunidade apresentou distribuição de alturas unimodal, predominando indivíduos de porte arbustivo com altura < 3 m e DAS < 5 cm. É sugerido aqui que estudos florísticos e fitossociológicos realizados em cerrado rupestre empreguem DAS mínimo de 3 cm e incluam espécies de monocotiledôneas e de lianas para representar de maneira mais realística a riqueza e composição de espécies e a estrutura da vegetação. A elevada riqueza e diversidade de espécies registrada no presente estudo podem estar relacionadas à posição pré-Amazônica deste cerrado rupestre, enfatizando a importância da manutenção do Parque do Bacaba no sentido de garantir a proteção de sua diversidade biológica.This study aimed to analyze the floristic composition and the structure of a savanna on rocky soil (“cerrado rupestre”) woody vegetation (including monocots and lianas) in the Cerrado-Amazon Forest transition zone located at Parque Municipal do Bacaba, Nova Xavantina, State of Mato Grosso (14º 41’ S and 52º 20’ W), and compare it with other cerrado stricto sensu studies. Ten 20 × 50 m plots were randomly established, within which all live and dead woody plants with at least 3 cm of trunk diameter at 30 cm above ground level (DSH30 ≥ 3 cm) were measured. The cerrado rupestre showed high density (3,766 live individuals), richness (85 species, 67 genera and 34 families) and basal area (15.72 m2ha-1), as well as high levels of Shannon-Wiener species diversity (H’ = 3.47) and evenness (J = 0.78) indices. The most important species were Erythroxylum suberosum, Qualea parviflora, Anacardium occidentale, Kielmeyera rubriflora and Vatairea macrocarpa. The greatest floristic similarity found between typical cerrado and “cerrado rupestre” communities from lower altitude areas of Northeastern Mato Grosso suggest that, in this region, altitude and geographical distance influence the species composition, regardless of the substrate. The community presented unimodality in the heights distribution and is mostly compounded by shrubby individuals with height < 3 m and DSH < 5 cm. We suggest that floristic and phytosociological studies conducted in “cerrado rupestre” should adopt DSH ≥ 3 cm and include monocot and liana species, so as to more realistically represent the vegetation richness, species composition and structure. The high species richness and diversity registered in this study might be related to this “cerrado rupestre” pre-Amazonian location, which emphasizes the importance of “Parque do Bacaba” maintenance as a guarantee of its biological diversity protection

Absorbing Roots Areas and Transpiring Leaf Areas at the Tropical Forest and Savanna Boundary in Brazil

© Copyright 2014 Nova Science PublishersThis is the prepublication draft of a chapter published by Nova Science Publishers in the book Savannas: Climate, Biodiversity and Ecological Significance, published in 2013. Available to purchase at https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=39734TROBIT Project (Tropical Biomes in Transition

Dynamics of the woody vegetation of two areas of Cerrado sensu stricto located on different substrates

A diferença de substrato pode causar respostas distintas sobre a dinâmica da comunidade vegetal. O objetivo deste trabalho foi comparar os parâmetros florístico, estruturais e de dinâmica da vegetação entre áreas queimadas de cerrado típico (CT) e cerrado rupestre (CR) (presença de afloramentos rochosos) ao longo do tempo. Foram estabelecidas 10 parcelas (20 m × 50 m) em cada local. Todos os indivíduos com diâmetro ≥ 3 cm a 30 cm de altura acima do solo foram identificados e mediu-se o diâmetro do caule tanto em 2009 quanto em 2012, depois de uma queima acidental em 2008. As mudanças nos parâmetros florísticos não foram significativas entre o CT e CR. Entretanto, foram encontradas diferenças (p < 0,05) principalmente com relação aos parâmetros estruturais e de dinâmica, como densidade (CT = 1.523; CR = 2.171 ind.ha-1), área basal (CT = 8,70; CR = 13,00 m2.ha-1), taxa de recrutamento (CT = 24,35; CR= 15,14% ano-1; p = 0,01), ganho (CT = 8,58; CR= 3,58% ano-1; p = 0,02) e perda em área basal (CT = 3,88; CR= 2,45% ano-1). Essas diferenças enfatizam a necessidade de avaliar de forma diferenciada essas fisionomias para criação de futuras estratégias de conservação.Differences in substrates can provoke distinct responses in the dynamics of a plant community. We compared changes the floristic, structural and dynamic parameters of the woody vegetation between burned sites dominated by cerrado típico (CT) and cerrado rupestre (CR), which is characterized by the presence of rocky outcrops, over time. We set up 10 plots (20 m × 50 m) at each site. All individuals (diameter of ≥ 3 cm at 30 cm height above the ground) were identified in the two censuses (2009 and 2012) and measured (stem diameter), after an accidental fire in 2008. Changes in floristic parameters between the CT and CR were not significant. However, we found significant differences (p < 0.05) in structural and dynamic parameters, such as density (CT = 1,523; CR = 2,171 ind.ha-1), basal area (CT = 8.70; CR = 13.00 m2.ha-1), recruitment rates (CT = 24.35; CR = 15.14% year-1; p = 0.01), gain (CT = 8.58; CR= 3.58% year-1), and the loss rates of basal area (CT = 3.88; CR= 2.45% year-1). These differences emphasize the need for a differential evaluation of these sites for the development of effective conservation strategies

Dynamics of the woody community of a typical cerrado in Northeastearn Mato Grosso, Brazil

O objetivo do trabalho foi analisar as mudanças na comunidade lenhosa em um período de quatro anos. Foram estabelecidas 50 parcelas permanentes de 10 × 10 m onde foram amostrados todos os indivíduos com diâmetro a 30 cm acima do solo (DAS 30 cm) > 5 cm em 2002 e em 2006. No inventário de janeiro de 2002, foram encontrados 945 indivíduos pertencentes a 77 espécies, 65 gêneros e 35 famílias ao passo que em janeiro de 2006 foram 1.106 indivíduos distribuídos em 80 espécies, 66 gêneros e 36 famílias. A diversidade de espécies e a estrutura diamétrica da comunidade não diferiram no período. As taxas de mortalidade (4,01% ano-1) e de perda de área basal (0,68% ano-1) foram compensadas pelas taxas de recrutamento (6,67% ano-1) e de ganho de área basal (2,26% ano-1), indicando a manutenção da comunidade como aparentemente estável. O incremento periódico anual (IPA) da comunidade foi de 0,31 cm ano-1, sendo superado pelo IPA de Euplassa inaequalis, Kielmeyera rubriflora e Byrsonima coccolobifolia (0,72, 0,49 e 0,47 cm ano-1, respectivamente), indicando o potencial de crescimento de tais espécies como importante para estratégias de recuperação de áreas degradadas. A ausência de fogo no período estudado pode ter sido o fator responsável pela dinâmica da vegetação do cerrado estudado, favorecendo o estabelecimento de algumas espécies lenhosas e proporcionando aumento em densidade e biomassa.The objective of the study was to investigate changes in the woody plant community in a four-year period. It was established 50 permanent plots of 10 × 10 m and all individuals with diameter above ground 30 cm (DAG 30 cm) > 5 cm were sampled in 2002 and 2006. In the inventory of January 2002, were found 945 individuals belonging to 77 species, 65 genera and 35 families and in January 2006, were 1,106 individuals, 80 species, 66 genera and 36 families. Community species diversity and diameter structure did not change within the period. Mortality rates (4.01% year-1) and basal area losses (0.68% year-1) were offset by recruitment (6.67% year-1) and gain (2.26% year-1), indicating community maintenance as stable apparently. The periodic annual increment (PAI) of the community was 0.31 cm year-1, being overcome by the PAI of Euplassa inaequalis, Kielmeyera rubriflora and Byrsonima coccolobifolia (0.72, 0.49 and 0.47 cm year-1, respectively), indicating the growth potential of such species as important for recovery strategies on degraded areas. The absence of fire during the study period may have been the main factor behind the dynamics of the vegetation of the studied cerrado, favoring the establishment of some woody species and providing increase in density and biomass

Efeitos do fogo e de eventos extremos de secas sobre a integridade das florestas nas Terras Indígenas do Xingu

Na Amazônia, grandes extensões de florestas em áreas protegidas têm se tornado degradadas ao longo do tempo, no entanto, ainda não está claro quais são os promotores destas mudanças. Particularmente, ainda sabemos pouco sobre a contribuição relativa de pressões antrópicas e naturais de degradação, como a ocorrência de fogo e eventos de seca sobre este processo. Para avaliar as causas de mudanças na integridade das florestas nas Terras Indígenas do Xingu (TIX), quantificamos a perda da cobertura florestal nos últimos 17 anos (2001-2017), e por meio de um modelo linear generalizado (GLM) avaliamos o papel de seis diferentes preditores: tipo de floresta (terra firme e área inundada), número de vezes que a área foi queimada, densidade populacional, distância das aldeias, distância dos principais rios e o número de eventos de seca extrema. Os resultados mostraram que áreas com estrutura florestal no TIX reduziu 9,3% entre 2001 e 2017, e metade desta mudança foi observada após o ano de 2015. Todas as variáveis foram importantes para explicar a perda florestal, o número de vez que a área foi queimada, o número de eventos de seca extrema e o tipo de floresta foram os principais preditores. Após três eventos de fogo, a probabilidade de perda florestal em uma área inundada (70%) é 30% maior comparado com uma área de terra firme (40%). Para um mesmo número de eventos de fogo, áreas que não sofreram com secas apresentaram probabilidade 25% menor em relação a áreas com três eventos de seca. Nossos resultados indicam também que o tipo de floresta e a densidade populacional em áreas protegidas são importantes para explicar a perda de floresta em terras indígenas, mas as mudanças no regime de fogo e a ocorrência de eventos de secas extremas ainda são os principais vetores das recentes mudanças na cobertura florestal

Mudanças na estrutura de um cerradão em um período de seis anos, na transição Cerrado-Floresta Amazônica, Mato Grosso, Brasil

Mudanças na vegetação em zonas de transição são ainda pouco estudadas. Foram avaliadas as mudanças na estrutura da vegetação de um cerradão na transição Cerrado-Floresta Amazônica (14º42'2,3"S e 52º21'2,6"W), no leste de Mato Grosso, em um período de seis anos (2002, 2005 e 2008). Em 2002 foram estabelecidas 50 parcelas de 10 × 10 m, medidas todas as árvores com DAS30 ≥ 5 cm e em 2005 e 2008 as parcelas foram reinventariadas. Em 2008 foram amostradas 84 espécies, 70 gêneros e 37 famílias, a densidade absoluta foi de 1.998 indivíduos/ha e a área basal de 25,95 m2.ha-1. A densidade absoluta dos indivíduos vivos diminuiu em relação a 2005 (2.066 ind/ha); em contrapartida, a área basal aumentou em relação a 2005 (23,56 m2.ha-1) e 2002 (1.884 ind/ha e 21,38 m2.ha-1). As espécies com maior valor de importância nos períodos analisados foram Hirtella glandulosa, Tachigali vulgaris e Xylopia aromatica. Com exceção destas três espécies, todas as demais sofreram alterações hierárquicas no valor de importância, indicando que a maioria das espécies está se alternando frequentemente. Como a estrutura da comunidade apresentou mudanças entre os períodos estudados, sugerimos investigações sobre o papel de T. vulgaris nessas mudanças, uma vez que as condições ambientais ocasionadas pela abertura de clareiras em função da queda de indivíduos senis desta espécie pioneira e de ciclo de vida curto podem estar contribuindo na dinâmica da comunidade.Vegetation changes in transition zones are still poorly studied. Changes in the vegetation structure of a savanna forest (cerradão) were assessed in the Amazon-Cerrado transition (14º42'2.3"S; 52º21'2.6"W), eastern Mato Grosso, within a period of six years (2002, 2005 and 2008). In 2002, fifty plots of 10 × 10 m were set up, where all trees with DSH30 ≥ 5 cm were measured; in 2005 and 2008 the plots were re-inventoried. In 2008, 84 species from 70 genera and 37 families were sampled; absolute density was 1,998 individuals/ha and basal area was 25.95 m2.ha-1. On the one hand, the absolute density of live individuals decreased from 2005 to 2008 (2,066 individuals/ha); on the other hand, the basal area increased in 2008 compared to 2005 (23.56 m2.ha-1) and 2002 (1,884 individuals/ha and 21.38 m2.ha-1). The species with the highest importance value in the period were Hirtella glandulosa, Tachigali vulgaris and Xylopia aromatica. Except for these three species, all other species underwent hierarchic changes in the importance value, indicating that most species frequently alternate. Community structure exhibited changes throughout the period; hence, we suggest investigations on the role of T. vulgaris in these changes, since environmental conditions caused by gap opening from the fall of senile individuals of this pioneer species with a short life cycle may contribute to community dynamics

Mapping woody plant community turnover with space-borne hyperspectral data: a case study in the Cerrado

Effective conservation measures require the knowledge on the spatial patterns of species communities and their turnover. This knowledge is, however, many times lacking, particularly so for complex systems. On the other hand, recent developments have resulted in tools that enable the mapping of these patterns from remote sensing data, such as Sparse Generalized Dissimilarity Modelling (SGDM). SGDM is a two-stage approach, which combines a Sparse Canonical Component analysis and a Generalized Dissimilarity Modelling (GDM), thus being designed to deal with high-dimensional data to predict community turnover in GDM. In this study, we use space-borne hyperspectral data to map woody plant community patterns collected in two study sites in the Cerrado (Brazilian savannah), namely, the Parque Estadual da Serra Azul (PESA) in Mato Grosso state and Parque Nacional da Chapada dos Veadeiros (PNCV) in Goiás state. Field data were collected in both study sites, following a systematic sampling scheme adapted for the Cerrado. The Cerrado is the most diverse of all the world's savannahs, and while holding a high diversity and endemism of species, this biome is mostly unprotected and understudied. We used Hyperion data acquired over the two study sites, which were subject to data pre-processing (including radiometric and geometric corrections, as well as correction for sensor errors) and quality screening before analysis. Our models were used to map woody plant community patterns and turnover for the study areas. We also inspected the Hyperion spectral bands which most contributed in the SGDM, for each site. Furthermore, the modelled patterns were interpreted with respect to the ecological characteristics of the respective species, this way further enhancing our understanding of this complex system. This study has demonstrated that this approach is suitable for mapping woody plant communities in heterogeneous systems, based on combined field and space-borne hyperspectral data

Evolutionary Heritage Influences Amazon Tree Ecology

Lineages tend to retain ecological characteristics of their ancestors through time. However, for some traits, selection during evolutionary history may have also played a role in determining trait values. To address the relative importance of these processes requires large-scale quantification of traits and evolutionary relationships among species. The Amazonian tree flora comprises a high diversity of angiosperm lineages and species with widely differing life-history characteristics, providing an excellent system to investigate the combined influences of evolutionary heritage and selection in determining trait variation. We used trait data related to the major axes of life-history variation among tropical trees (e.g. growth and mortality rates) from 577 inventory plots in closed-canopy forest, mapped onto a phylogenetic hypothesis spanning more than 300 genera including all major angiosperm clades to test for evolutionary constraints on traits. We found significant phylogenetic signal (PS) for all traits, consistent with evolutionarily related genera having more similar characteristics than expected by chance. Although there is also evidence for repeated evolution of pioneer and shade tolerant life-history strategies within independent lineages, the existence of significant PS allows clearer predictions of the links between evolutionary diversity, ecosystem function and the response of tropical forests to global change