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Variations in richness and tree species diversity within 14 years in a valley forest, Mato Grosso, Brazil
O presente trabalho teve como objetivo descrever variações na riqueza, na diversidade e na contribuição dos grupos ecológicos para a composição florÃstica da vegetação arbustiva e arbórea (DAP ≥ 5 cm) na Floresta de Vale no Véu de Noiva (FVVN), localizada no Parque Nacional da Chapada dos Guimarães, Mato Grosso, Brasil, num perÃodo de 14 anos, com base em cinco inventários (1996, 1999, 2003, 2006 e 2010). Todas as espécies arbustivas e arbóreas (DAP ≥ 5 cm) foram amostradas sistematicamente em 18 parcelas de 600 m² distribuÃdas em três transecções no vale. As mudanças na riqueza de espécies resultaram em aumento, porém não significativos, nos intervalos menores (1996–1999, 1999–2003, 2003–2006 e 2006–2010) enquanto no intervalo maior (1996 a 2010) o aumento foi significativo (comparações entre contagens de Poisson, p 0,05). A contribuição dos grupos ecológicos para a composição florÃstica também não apresentou mudanças significativamente durante os 14 anos de monitoramento. Estes resultados sugerem uma comunidade com dinâmica acelerada na composição florÃstica, porém com manutenção temporal da diversidade e da distribuição das espécies entre os grupos ecológicos.The goal of this study was evaluate changes in richness, diversity and the contribution of successional groups to tree species composition of a Valley Forest in the Chapada dos Guimarães National Park, Mato Grosso State, Brazil, over 14 years (1996 – 2010) from five surveys intervals (1996–1999, 1999–2003, 2003–2006, 2006–2010, 1996–2010). All tree species (dbh ≥ 5 cm) were sampled systematically in a total of 18 plots (600 m²) established into three transects in valley. Whereas the changes in species richness were positive, but barely noticeable when analyzed in shorter intervals, the range considering the whole interval (1996–2010) was significant (comparisons of Poisson counts) with a net increase of 20 species. Despite the observed species turnover, maintaining evenness seems to have given the absence of significant changes in diversity over the period studied (Hutcheson t test). The contribution of successional groups to the tree species composition of tree community also did not show significant changes during 14 years of monitoring. These results suggest that tree community dynamics of a Valley forest is accelerated in tree species composition, although maintaining temporal diversity and distribution of species among successional groups
Relações florÃstico-estruturais entre áreas de Cerrado sentido restrito sobre dois tipos de substrato na porção norte do Cerrado, Brasil
Descrevemos e comparamos a composição florÃstica, a riqueza, a diversidade de espécies e a estrutura do componente arbustivo-arbóreo em pares de Cerrado TÃpico e Cerrado Rupestre em duas localidades no Estado de Tocantins. Em cada localidade, alocamos 10 parcelas de 20 × 50 m em um sÃtio de Cerrado TÃpico e em outro de Cerrado Rupestre e amostramos os indivÃduos com Db30cm ≥ 5 cm. Não identificamos tendência de que o Cerrado sobre solo raso com afloramentos rochosos tivesse riqueza e área basal inferiores ao Cerrado sobre solo profundo. Poucas espécies ocorreram nos quatro sÃtios e apenas duas espécies (Anacardium occidentale e Qualea parviflora) importantes para a estruturação das quatro vegetações foram comuns aos dois ambientes analisados. Aliado a isso, a ocorrência de espécies habitat-especialistas de ambientes com afloramentos rochosos e de elevadas altitudes (Mimosa claussenii, Tibouchina papyrus, Schwartzia adamantium e Wunderlichia cruelsiana) e a elevada dissimilaridade entre os sÃtios sugerem a altitude como principal responsável pela dissimilaridade florÃstica, seguida pela influência do tipo de substrato. Assim, a utilização apenas da informação sobre o tipo fitofisionômico como parâmetro para escolha de áreas para conservação não garante a preservação efetiva da biodiversidade devido à heterogeneidade das floras existentes, tanto em escala local como regional, demonstrada pela particularidade florÃstica e estrutural de cada sÃtio.We described and compared the floristic composition, richness, species diversity and structure of the tree-shrub component in pairs of Typical Cerrado (Cerrado TÃpico) and rocky outcrop Cerrado (Cerrado Rupestre) in two localities in Tocantins State. In each locality, we set up 10 plots of 20 × 50 m at a site, the Cerrado TÃpico and other Cerrado Rupestre, and sampled the individuals with Db30cm ≥ 5 cm. The rocky outcrop Cerrado did not present any trend towards lower richness and basal area compared to the Cerrado on deep soil. Few species occurred across the four sites and only two important species (Anacardium occidentale and Qualea parviflora) in the four vegetation structure were common to both environments assessed. Furthermore, the occurrence of habitat-specialist species of rocky outcrops and high altitudes (Mimosa claussenii, Tibouchina papyrus, Schwartzia adamantium and Wunderlichia cruelsiana) and the high dissimilarity among sites suggest that altitude is the main responsible for the floristic dissimilarity, followed by the influence of substrate type. Therefore, the information with respect to phytophysiognomy type as a parameter to select areas for conservation, by itself, does not effectively ensure biodiversity preservation, owing to the existing flora heterogeneity not only at local but also at regional scale, revealed by the floristic and structural particularity of each site
Structural dynamics of the woody community in a semideciduous forest in the Cerrado-Amazon Forest transition of Mato Grosso, Brazil
O entendimento de processos ecologicos, especialmente das modificacoes estruturais e floristicas em ecossistemas naturais, e fundamental para embasar acoes visando a sua conservacao e/ou restauracao. O objetivo do estudo foi avaliar mudancas ocorridas na estrutura da comunidade lenhosa na transicao Cerrado-Floresta Amazonica, no periodo de 2003 a 2008. Foram estabelecidas 60 parcelas permanentes de 10 x 10 m onde foram amostrados todos os individuos com diametro a altura do peito ≥ 5 cm. Em 2003 foram registrados 1.140 ind. ha-1 e area basal de 24,35 m2 ha-1, enquanto em 2008 foram 1.071 ind. ha-1 e area basal de 22,04 m2 ha-1. O recrutamento (2,76% ano-1) nao compensou a mortalidade (3,95% ano-1) e o ganho em area basal (0,54% ano-1) nao superou a perda (3,77% ano-1). Em funcao dessa diferenca, a meia vida (17,3 anos) foi menor que o tempo de duplicacao (29,9 anos), resultando em baixa estabilidade (12,6 anos) e reposicao (23,6 anos) em relacao a outras florestas estacionais. Os parametros de dinamica da comunidade e das principais especies sugerem que a floresta esta passando por mudancas caracterizadas principalmente pela retracao da densidade e biomassa dos individuos arboreos, que podem estar relacionadas ao aumento das lianas, a uma fase de inicio de reconstrucao do ciclo silvigenetico da floresta ou ainda a forte seca que ocorreu na regiao no ano de 2005.Understanding ecological processes, especially the structural and floristic changes in natural ecosystems, is essential before conserving and/or restoring these areas. The aim of this study was to assess the changes that occurred in the woody plant community from 2003 to 2008. Sixty permanent plots of 10 x 10 m were established, in which all individuals with diameter at breast height ≥ 5 cm were sampled. A total of 1,140 ind. ha-1 were recorded in 2003 (basal area 24.35 m2 ha-1) and 1,071 ind. ha-1 in 2008 (basal area of 22.04 m2 ha-1). The recruitment (2.76% year-1) did not compensate mortality (3.95% year-1) and the basal area gain (0.54% year-1) did not exceed the loss (3.77% year-1). Because of this unbalance, the half-life (17.3 years) was lower than the doubling time (29.9 years), resulting in low stability (12.6 yrs) and replacement (23.6 yrs) in relation to other seasonal forests. The parameters of community and species dynamics suggest that the forest is undergoing changes characterized mainly by the density and biomass reduction of trees, which may be related to an increase in lianas, an early rebuilding phase of the forest silvigenetic cycle or even the severe drought that occurred in the region in 2005
The tree-shrub vegetation in rocky outcrop cerrado areas in Goiás State, Brazil
We describe the floristic composition of the tree-shrub vegetation in 10 areas of rocky outcrop cerrado in Goiás State, Brazil. Ten 20 × 50 m plots (totaling 1 ha) were established and all of the individuals with diameters at 30 cm above soil level (DB30) ≥ 5 cm were included in the sampling. Comparative analyses of the flora were realized using similarity indices (Sørensen and Czekanowski), classification analysis (TWINSPAN), and the Mantel test. A total of 13,041 tree-shrub individuals were sampled, distributed among 219 species, 129 genera and 55 families. Fabaceae was the most well-represented family, followed by Myrtaceae, Melastomataceae, Vochysiaceae, Malphigiaceae, and Rubiaceae. Fully 42.3% of the comparisons evaluated by the Sørensen index were > 0.50, while all the values were < 0.50 for the Czekanowski index, with the exception of Jaraguá and Mara Rosa areas. The TWINSPAN classification generated four divisions and, in general, only the differences in the size of the population were responsible for the groupings. The Mantel test indicated that there was no relationship between floristic similarity and the distances between the areas (r = 0.32, P = 0.05). It therefore appears that the areas of rocky outcrop cerrado in Goiás State are relatively floristically homogeneous and that they are principally distinguished by the differences in the sizes of the populations of their dominant species, and the presence of exclusive species in certain areas
Influence of bamboo clumps in post-fire dynamics of the woody vegetation of a typical cerrado, Mato Grosso, Brazil
Neste estudo foram avaliadas as mudanças na composição florÃstica e na estrutura da vegetação lenhosa logo após incêndio acidental ocorrido em sÃtios de cerrado tÃpico sem (SB, controle) e com (CB) agrupamentos do bambu Actinocladum verticillatum em Nova Xavantina/MT. Foram amostrados todos os indivÃduos com diâmetro de base (Db30) ≥ 3 cm antes e após o fogo em ambos os sÃtios. A amostragem foi realizada em 30 parcelas de 10 × 10 m, sendo 15 parcelas em cada sÃtio. A ocorrência de fogo ocasionou mudanças na composição florÃstica e reduções na riqueza e diversidade de espécies lenhosas mais evidentes no sÃtio CB (perda de 61% das espécies) em relação ao SB (perda de 20% das espécies). Entretanto, o incêndio ocasionou perda relativa de indivÃduos (67,4% e 73,5%) e de área basal (75,6% e 55,2%) semelhante entre os sÃtios SB e CB, respectivamente, com exceção dos indivÃduos de pequeno porte, os quais foram mais acentuadamente reduzidos no sÃtio CB. Queimadas em áreas de cerrado com agrupamentos de A. verticillatum podem criar condições de retroalimentação positiva e resultar na redução da densidade de indivÃduos e na exclusão local de espécies menos tolerantes ao fogo.The present study aimed to evaluate changes in floristic composition and structure of the woody vegetation after an accidental fire occurred in sites of typical "cerrado" without (SB, control) and with (CB) clumps of Actinocladum verticillatum bamboo in Nova Xavantina, Mato Grosso state. In both sites we sampled all woody individuals with diameter at soil height (Db30= 30 cm aboveground) ≥ 3 cm, before and after the fire. Sampling was performed in 30 plots of 10 × 10 m, 15 at each site. The fire caused more evident changes in the floristic composition and reductions in the richness and diversity of woody species in the CB (loss of 61% of species) than in the SB site (loss of 20%). However, the fire caused similar relative loss of individuals (67.4% and 73.5%) and basal area (75.6% and 55.2%) in SB and CB sites, respectively, with exception of small individuals, which were more markedly reduced in CB site. Fires in cerrado areas occupied with clumps of A. verticillatum may create conditions of positive feedback and result in decrease of density and local exclusion of species less tolerant to fire
A passagem do fogo resulta em mudanças de curto prazo para a fenologia vegetativa de espécies lenhosas em um cerrado stricto sensu
Avaliamos os efeitos do fogo sobre o comportamento fenológico vegetativo (cobertura de copa, brotação, folhas jovens e folhas adultas) de espécies lenhosas em dois sÃtios de cerrado sensu stricto: um queimado acidentalmente e outro não queimado. Usamos modelos aditivos mistos generalizados para testar a hipótese de que 1) o fogo danifica a cobertura de folhas das copas, o que resulta em alterações nos padrões fenológicos vegetativos das espécies; sendo isso verdadeiro, testamos se 2) os danos causados pelo fogo na cobertura de copa e nas folhas adultas são maiores em espécies sempre verdes do que em espécies decÃduas e se 3) os efeitos negativos do fogo sobre a fenologia vegetativa persistem após um ano sem fogo. As duas primeiras hipóteses foram corroboradas, mas a terceira não. Os efeitos do fogo na cobertura de folhagem da copa e nas folhas adultas foram maiores após três meses da ocorrência do fogo e significativamente maiores para espécies sempre verdes. Para brotação e folhas jovens, as maiores diferenças foram entre três e sete meses após a queimada. Por outro lado, não foram percebidas diferenças entre os eventos fenológicos vegetativos dos sÃtios no segundo ano após a ocorrência do fogo, o que indica que os efeitos do fogo foram expressivos apenas por curto perÃodo. Os nossos resultados mostraram que o efeito do fogo sobre os eventos fenológicos vegetativos é negativo e mais intenso logo após a ocorrência da queimada, mas também que estes efeitos são temporários, e não são mais percebidos após o primeiro ano da ocorrência do fogo.We evaluated the effects of fire on the vegetative phenological behavior (crown foliage cover, sprouting, mature and young leaves) of woody species at two sites in the Brazilian savanna, one of which had been accidentally burned. We used generalized additive mixed models to test the hypothesis that: 1) fire damages total foliage cover, thus leading to changes in vegetative phenological patterns. As this hypothesis was corroborated, we also tested whether 2) the damage caused by fire to the total crown foliage cover and mature leaves is greater in evergreen than in deciduous species, and 3) the negative effects of fire on vegetative phenology persist after the first fire-free year. The first two hypotheses were corroborated, but the third was not. Fire effects on total crown foliage cover and mature leaves were greatest during the first three months following the fire, and were significantly greater in evergreen species. For shoots and young leaves, the greatest differences found between three and seven months post-fire. On the other hand, no differences were observed in phenological events between burned and unburned sites in the second year post-fire, indicating that marked effects of the fire were only observed over a short period. Our results showed immediate negative effects on the vegetative phenophases, but also that these effects are transient, and cannot be discerned after the first fire-free year
A cobertura de rochas é boa preditora da variação na riqueza de espécies e na estrutura da vegetação arbustivo-arbórea em áreas de Cerrado Rupestre?
Rocky outcrops are regarded as limiting factors for plant establishment in rupestrian environments. In this study, we tested whether the rock cover is associated with variations in species richness and density, height, and diameter of trees and shrubs in six Cerrado Rupestre sites in Central Brazil. On each site, we sampled vegetation and visually estimated the rock cover in ten 20 × 50 m plots divided in 10 × 10 m subplots. We analyzed the association between the rock cover and vegetation parameters by Spearman correlation. The number of individuals and mean plant height were negatively associated with the rock cover, but these associations were weak (rs ~ -0.1). Neither species richness nor mean plant diameter were associated with the rock cover. We concluded that the rock cover is a good predictor of variations in neither species richness nor structure of the arboreal and shrubby vegetation on Cerrado Rupestre areas in Central Brazil.Afloramentos rochosos em ambientes rupestres são apontados como limitantes para o estabelecimento de plantas. Neste estudo, testamos se a cobertura de rochas está associada à s variações na riqueza de espécies e na densidade, altura e diâmetro das plantas lenhosas em seis sÃtios de Cerrado Rupestre no Brasil Central. Em cada sÃtio nós amostramos a vegetação e estimamos visualmente a cobertura de rochas em 10 parcelas de 20×50 m, divididas em subparcelas de 10×10 m. Analisamos a associação entre a cobertura rochosa e os parâmetros da vegetação mediante correlação de Spearman. Número de indivÃduos e altura média das plantas foram negativamente associados com a cobertura de rochas, mas essas associações foram fracas (rs ~ -0,1). Riqueza de espécies e diâmetro médio dos indivÃduos não foram associados com a cobertura de rochas. ConcluÃmos que a cobertura de rochas não é boa preditora de variações na riqueza de espécies e em parâmetros estruturais da vegetação lenhosa em áreas de Cerrado Rupestre no Brasil Central
Is the rock cover a good predictor of the variations in species richness and structure of the arboreal and shrubby vegetation in Cerrado Rupestre areas?
Afloramentos rochosos em ambientes rupestres são apontados como limitantes para o estabelecimento de plantas. Neste estudo, testamos se a cobertura de rochas está associada à s variações na riqueza de espécies e na densidade, altura e diâmetro das plantas arbustivo-arbóreas em seis sÃtios de Cerrado Rupestre no Brasil Central. Em cada sÃtio nós amostramos a vegetação e estimamos visualmente a cobertura de rochas em 10 parcelas de 20×50 m, divididas em subparcelas de 10×10 m. Analisamos a associação entre a cobertura rochosa e os parâmetros da vegetação mediante correlação de Spearman. Número de indivÃduos e altura média das plantas foram negativamente associados com a cobertura de rochas, mas essas associações foram fracas (rs ~ -0,1). Riqueza de espécies e diâmetro médio dos indivÃduos não foram associados com a cobertura de rochas. ConcluÃmos que a cobertura de rochas não é boa preditora de variações na riqueza de espécies e na estrutura da vegetação arbustivo-arbórea em áreas de Cerrado Rupestre no Brasil Central.Rocky outcrops are regarded as limiting factors for plant establishment in rupestrian environments. In this study, we tested whether the rock cover is associated with variations in species richness and density, height, and diameter of trees and shrubs in six Cerrado Rupestre sites in Central Brazil. On each site, we sampled vegetation and visually estimated the rock cover in ten 20 × 50 m plots divided in 10 × 10 m subplots. We analyzed the association between the rock cover and vegetation parameters by Spearman correlation. The number of individuals and mean plant height were negatively associated with the rock cover, but these associations were weak (rs ~ -0.1). Neither species richness nor mean plant diameter were associated with the rock cover. We concluded that the rock cover is a good predictor of variations in neither species richness nor structure of the arboreal and shrubby vegetation on Cerrado Rupestre areas in Central Brazil
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 perÃodo de quatro anos. Foram estabelecidas 50 parcelas permanentes de 10 × 10 m onde foram amostrados todos os indivÃduos 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 indivÃduos pertencentes a 77 espécies, 65 gêneros e 35 famÃlias ao passo que em janeiro de 2006 foram 1.106 indivÃduos distribuÃdos em 80 espécies, 66 gêneros e 36 famÃlias. A diversidade de espécies e a estrutura diamétrica da comunidade não diferiram no perÃodo. 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 perÃodo 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
Mudanças na estrutura de um cerradão em um perÃodo 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 perÃodo 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 famÃlias, a densidade absoluta foi de 1.998 indivÃduos/ha e a área basal de 25,95 m2.ha-1. A densidade absoluta dos indivÃduos 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 perÃodos 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 perÃodos 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 indivÃduos 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