Patterns of diaspore functional diversity in Araucaria Forest successional stages in extreme southern Brazil

Dispersal is an essential process for community assembly, since it defines the species that have the potential to colonize a particular site. It is possible to infer the dispersal agent from the traits that constitute the plant dispersal syndrome, such as diaspore color and size. The vegetation of southern Brazil consists of forest-grassland mosaics, in which forest expansion is occurring where land management does not preclude the process. Here, we assessed: (1) if there is variation in the functional diversity of zoochorous diaspore traits of young trees along a canopy openness gradient in Araucaria and Podocarpus forest patches, and (2) what diaspore traits of tree species are associated with the canopy openness gradient. Additionally, we present a list of tree species occurring at the study site. Zoochory is the main dispersal syndrome in these forests, in both early and advanced stages of vegetation succession. Diaspore functional diversity decreased from large forest to small patches, likely due to habitat-use patterns of vertebrate seed dispersers. Our results suggest that the disperser fauna is essential to the forest-grassland dynamics throughout the process of forest expansion over the grassland.(Padrões de diversidade funcional de diásporos em manchas de floresta com Araucária no extremo sul do Brasil). A dispersão é um processo fundamental para a organização das comunidades, já que determina as espécies que colonizarão determinado sítio. A inferência do agente dispersor é possível através de atributos que compõem a síndrome de dispersão da planta, como tamanho e cor do diásporo. A vegetação do sul do Brasil é caracterizada por mosaicos formados por florestas e campos, sendo que a floresta está em expansão onde o manejo da terra não impede o processo. O objetivo desse trabalho foi avaliar: (1) se há variação na diversidade funcional de atributos de diásporos zoocóricos de árvores juvenis ao longo de um gradiente de abertura de dossel em manchas de floresta com Araucaria e Podocarpus, e (2) quais atributos de diásporo de espécies arbóreas estão relacionados ao gradiente de abertura de dossel. Além disso, apresentamos uma lista das espécies que ocorrem na área de estudo. A zoocoria é a síndrome de dispersão predominante nas florestas estudadas, tanto em estágios iniciais e avançados de sucessão vegetacional. A diversidade funcional dos diásporos decresce da floresta às manchas florestais pequenas sobre o campo provavelmente devido aos padrões de uso do hábitat pelos vertebrados dispersores de sementes. Nossos resultados sugerem que a fauna de dispersores é essencial para a dinâmica do mosaico durante todo o processo de expansão da floresta sobre o campo

TRY plant trait database – enhanced coverage and open access

Plant traits - the morphological, anatomical, physiological, biochemical and phenological characteristics of plants - determine how plants respond to environmental factors, affect other trophic levels, and influence ecosystem properties and their benefits and detriments to people. Plant trait data thus represent the basis for a vast area of research spanning from evolutionary biology, community and functional ecology, to biodiversity conservation, ecosystem and landscape management, restoration, biogeography and earth system modelling. Since its foundation in 2007, the TRY database of plant traits has grown continuously. It now provides unprecedented data coverage under an open access data policy and is the main plant trait database used by the research community worldwide. Increasingly, the TRY database also supports new frontiers of trait‐based plant research, including the identification of data gaps and the subsequent mobilization or measurement of new data. To support this development, in this article we evaluate the extent of the trait data compiled in TRY and analyse emerging patterns of data coverage and representativeness. Best species coverage is achieved for categorical traits - almost complete coverage for ‘plant growth form’. However, most traits relevant for ecology and vegetation modelling are characterized by continuous intraspecific variation and trait–environmental relationships. These traits have to be measured on individual plants in their respective environment. Despite unprecedented data coverage, we observe a humbling lack of completeness and representativeness of these continuous traits in many aspects. We, therefore, conclude that reducing data gaps and biases in the TRY database remains a key challenge and requires a coordinated approach to data mobilization and trait measurements. This can only be achieved in collaboration with other initiatives

TRY plant trait database – enhanced coverage and open access

Plant traits—the morphological, anatomical, physiological, biochemical and phenological characteristics of plants—determine how plants respond to environmental factors, affect other trophic levels, and influence ecosystem properties and their benefits and detriments to people. Plant trait data thus represent the basis for a vast area of research spanning from evolutionary biology, community and functional ecology, to biodiversity conservation, ecosystem and landscape management, restoration, biogeography and earth system modelling. Since its foundation in 2007, the TRY database of plant traits has grown continuously. It now provides unprecedented data coverage under an open access data policy and is the main plant trait database used by the research community worldwide. Increasingly, the TRY database also supports new frontiers of trait-based plant research, including the identification of data gaps and the subsequent mobilization or measurement of new data. To support this development, in this article we evaluate the extent of the trait data compiled in TRY and analyse emerging patterns of data coverage and representativeness. Best species coverage is achieved for categorical traits—almost complete coverage for ‘plant growth form’. However, most traits relevant for ecology and vegetation modelling are characterized by continuous intraspecific variation and trait–environmental relationships. These traits have to be measured on individual plants in their respective environment. Despite unprecedented data coverage, we observe a humbling lack of completeness and representativeness of these continuous traits in many aspects. We, therefore, conclude that reducing data gaps and biases in the TRY database remains a key challenge and requires a coordinated approach to data mobilization and trait measurements. This can only be achieved in collaboration with other initiatives.Rest of authors: Decky Junaedi, Robert R. Junker, Eric Justes, Richard Kabzems, Jeffrey Kane, Zdenek Kaplan, Teja Kattenborn, Lyudmila Kavelenova, Elizabeth Kearsley, Anne Kempel, Tanaka Kenzo, Andrew Kerkhoff, Mohammed I. Khalil, Nicole L. Kinlock, Wilm Daniel Kissling, Kaoru Kitajima, Thomas Kitzberger, Rasmus Kjøller, Tamir Klein, Michael Kleyer, Jitka Klimešová, Joice Klipel, Brian Kloeppel, Stefan Klotz, Johannes M. H. Knops, Takashi Kohyama, Fumito Koike, Johannes Kollmann, Benjamin Komac, Kimberly Komatsu, Christian König, Nathan J. B. Kraft, Koen Kramer, Holger Kreft, Ingolf Kühn, Dushan Kumarathunge, Jonas Kuppler, Hiroko Kurokawa, Yoko Kurosawa, Shem Kuyah, Jean-Paul Laclau, Benoit Lafleur, Erik Lallai, Eric Lamb, Andrea Lamprecht, Daniel J. Larkin, Daniel Laughlin, Yoann Le Bagousse-Pinguet, Guerric le Maire, Peter C. le Roux, Elizabeth le Roux, Tali Lee, Frederic Lens, Simon L. Lewis, Barbara Lhotsky, Yuanzhi Li, Xine Li, Jeremy W. Lichstein, Mario Liebergesell, Jun Ying Lim, Yan-Shih Lin, Juan Carlos Linares, Chunjiang Liu, Daijun Liu, Udayangani Liu, Stuart Livingstone, Joan Llusià, Madelon Lohbeck, Álvaro López-García, Gabriela Lopez-Gonzalez, Zdeňka Lososová, Frédérique Louault, Balázs A. Lukács, Petr Lukeš, Yunjian Luo, Michele Lussu, Siyan Ma, Camilla Maciel Rabelo Pereira, Michelle Mack, Vincent Maire, Annikki Mäkelä, Harri Mäkinen, Ana Claudia Mendes Malhado, Azim Mallik, Peter Manning, Stefano Manzoni, Zuleica Marchetti, Luca Marchino, Vinicius Marcilio-Silva, Eric Marcon, Michela Marignani, Lars Markesteijn, Adam Martin, Cristina Martínez-Garza, Jordi Martínez-Vilalta, Tereza Mašková, Kelly Mason, Norman Mason, Tara Joy Massad, Jacynthe Masse, Itay Mayrose, James McCarthy, M. Luke McCormack, Katherine McCulloh, Ian R. McFadden, Brian J. McGill, Mara Y. McPartland, Juliana S. Medeiros, Belinda Medlyn, Pierre Meerts, Zia Mehrabi, Patrick Meir, Felipe P. L. Melo, Maurizio Mencuccini, Céline Meredieu, Julie Messier, Ilona Mészáros, Juha Metsaranta, Sean T. Michaletz, Chrysanthi Michelaki, Svetlana Migalina, Ruben Milla, Jesse E. D. Miller, Vanessa Minden, Ray Ming, Karel Mokany, Angela T. Moles, Attila Molnár V, Jane Molofsky, Martin Molz, Rebecca A. Montgomery, Arnaud Monty, Lenka Moravcová, Alvaro Moreno-Martínez, Marco Moretti, Akira S. Mori, Shigeta Mori, Dave Morris, Jane Morrison, Ladislav Mucina, Sandra Mueller, Christopher D. Muir, Sandra Cristina Müller, François Munoz, Isla H. Myers-Smith, Randall W. Myster, Masahiro Nagano, Shawna Naidu, Ayyappan Narayanan, Balachandran Natesan, Luka Negoita, Andrew S. Nelson, Eike Lena Neuschulz, Jian Ni, Georg Niedrist, Jhon Nieto, Ülo Niinemets, Rachael Nolan, Henning Nottebrock, Yann Nouvellon, Alexander Novakovskiy, The Nutrient Network, Kristin Odden Nystuen, Anthony O'Grady, Kevin O'Hara, Andrew O'Reilly-Nugent, Simon Oakley, Walter Oberhuber, Toshiyuki Ohtsuka, Ricardo Oliveira, Kinga Öllerer, Mark E. Olson, Vladimir Onipchenko, Yusuke Onoda, Renske E. Onstein, Jenny C. Ordonez, Noriyuki Osada, Ivika Ostonen, Gianluigi Ottaviani, Sarah Otto, Gerhard E. Overbeck, Wim A. Ozinga, Anna T. Pahl, C. E. Timothy Paine, Robin J. Pakeman, Aristotelis C. Papageorgiou, Evgeniya Parfionova, Meelis Pärtel, Marco Patacca, Susana Paula, Juraj Paule, Harald Pauli, Juli G. Pausas, Begoña Peco, Josep Penuelas, Antonio Perea, Pablo Luis Peri, Ana Carolina Petisco-Souza, Alessandro Petraglia, Any Mary Petritan, Oliver L. Phillips, Simon Pierce, Valério D. Pillar, Jan Pisek, Alexandr Pomogaybin, Hendrik Poorter, Angelika Portsmuth, Peter Poschlod, Catherine Potvin, Devon Pounds, A. Shafer Powell, Sally A. Power, Andreas Prinzing, Giacomo Puglielli, Petr Pyšek, Valerie Raevel, Anja Rammig, Johannes Ransijn, Courtenay A. Ray, Peter B. Reich, Markus Reichstein, Douglas E. B. Reid, Maxime Réjou-Méchain, Victor Resco de Dios, Sabina Ribeiro, Sarah Richardson, Kersti Riibak, Matthias C. Rillig, Fiamma Riviera, Elisabeth M. R. Robert, Scott Roberts, Bjorn Robroek, Adam Roddy, Arthur Vinicius Rodrigues, Alistair Rogers, Emily Rollinson, Victor Rolo, Christine Römermann, Dina Ronzhina, Christiane Roscher, Julieta A. Rosell, Milena Fermina Rosenfield, Christian Rossi, David B. Roy, Samuel Royer-Tardif, Nadja Rüger, Ricardo Ruiz-Peinado, Sabine B. Rumpf, Graciela M. Rusch, Masahiro Ryo, Lawren Sack, Angela Saldaña, Beatriz Salgado-Negret, Roberto Salguero-Gomez, Ignacio Santa-Regina, Ana Carolina Santacruz-García, Joaquim Santos, Jordi Sardans, Brandon Schamp, Michael Scherer-Lorenzen, Matthias Schleuning, Bernhard Schmid, Marco Schmidt, Sylvain Schmitt, Julio V. Schneider, Simon D. Schowanek, Julian Schrader, Franziska Schrodt, Bernhard Schuldt, Frank Schurr, Galia Selaya Garvizu, Marina Semchenko, Colleen Seymour, Julia C. Sfair, Joanne M. Sharpe, Christine S. Sheppard, Serge Sheremetiev, Satomi Shiodera, Bill Shipley, Tanvir Ahmed Shovon, Alrun Siebenkäs, Carlos Sierra, Vasco Silva, Mateus Silva, Tommaso Sitzia, Henrik Sjöman, Martijn Slot, Nicholas G. Smith, Darwin Sodhi, Pamela Soltis, Douglas Soltis, Ben Somers, Grégory Sonnier, Mia Vedel Sørensen, Enio Egon Sosinski Jr, Nadejda A. Soudzilovskaia, Alexandre F. Souza, Marko Spasojevic, Marta Gaia Sperandii, Amanda B. Stan, James Stegen, Klaus Steinbauer, Jörg G. Stephan, Frank Sterck, Dejan B. Stojanovic, Tanya Strydom, Maria Laura Suarez, Jens-Christian Svenning, Ivana Svitková, Marek Svitok, Miroslav Svoboda, Emily Swaine, Nathan Swenson, Marcelo Tabarelli, Kentaro Takagi, Ulrike Tappeiner, Rubén Tarifa, Simon Tauugourdeau, Cagatay Tavsanoglu, Mariska te Beest, Leho Tedersoo, Nelson Thiffault, Dominik Thom, Evert Thomas, Ken Thompson, Peter E. Thornton, Wilfried Thuiller, Lubomír Tichý, David Tissue, Mark G. Tjoelker, David Yue Phin Tng, Joseph Tobias, Péter Török, Tonantzin Tarin, José M. Torres-Ruiz, Béla Tóthmérész, Martina Treurnicht, Valeria Trivellone, Franck Trolliet, Volodymyr Trotsiuk, James L. Tsakalos, Ioannis Tsiripidis, Niklas Tysklind, Toru Umehara, Vladimir Usoltsev, Matthew Vadeboncoeur, Jamil Vaezi, Fernando Valladares, Jana Vamosi, Peter M. van Bodegom, Michiel van Breugel, Elisa Van Cleemput, Martine van de Weg, Stephni van der Merwe, Fons van der Plas, Masha T. van der Sande, Mark van Kleunen, Koenraad Van Meerbeek, Mark Vanderwel, Kim André Vanselow, Angelica Vårhammar, Laura Varone, Maribel Yesenia Vasquez Valderrama, Kiril Vassilev, Mark Vellend, Erik J. Veneklaas, Hans Verbeeck, Kris Verheyen, Alexander Vibrans, Ima Vieira, Jaime Villacís, Cyrille Violle, Pandi Vivek, Katrin Wagner, Matthew Waldram, Anthony Waldron, Anthony P. Walker, Martyn Waller, Gabriel Walther, Han Wang, Feng Wang, Weiqi Wang, Harry Watkins, James Watkins, Ulrich Weber, James T. Weedon, Liping Wei, Patrick Weigelt, Evan Weiher, Aidan W. Wells, Camilla Wellstein, Elizabeth Wenk, Mark Westoby, Alana Westwood, Philip John White, Mark Whitten, Mathew Williams, Daniel E. Winkler, Klaus Winter, Chevonne Womack, Ian J. Wright, S. Joseph Wright, Justin Wright, Bruno X. Pinho, Fabiano Ximenes, Toshihiro Yamada, Keiko Yamaji, Ruth Yanai, Nikolay Yankov, Benjamin Yguel, Kátia Janaina Zanini, Amy E. Zanne, David Zelený, Yun-Peng Zhao, Jingming Zheng, Ji Zheng, Kasia Ziemińska, Chad R. Zirbel, Georg Zizka, Irié Casimir Zo-Bi, Gerhard Zotz, Christian Wirth.Max Planck Institute for Biogeochemistry; Max Planck Society; German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig; International Programme of Biodiversity Science (DIVERSITAS); International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP); Future Earth; French Foundation for Biodiversity Research (FRB); GIS ‘Climat, Environnement et Société'.http://wileyonlinelibrary.com/journal/gcbhj2021Plant Production and Soil Scienc

Padrões e processos de organização de comunidades de plantas lenhosas : nicho, evolução e biogeografia histórica

Abordagens funcionais e filogenéticas têm sido amplamente utilizadas no estudo de ecologia de comunidades e têm propiciado um melhor entendimento de como atributos funcionais e sua evolução influenciam padrões ecológicos observados atualmente na natureza. A incorporação da variabilidade intraespecífica em estudos recentes de ecologia de comunidades vegetais tem demonstrado que, apesar de a variabilidade intraespecífica de um atributo ser normalmente menor do que sua variabilidade interespecífica, estudos que consideram a variabilidade intraespecífica inferem mecanismos de organização de comunidades com mais acurácia. Além disso, abordagens analíticas que incluem a variabilidade intraespecífica em estudos de comunidades possibilitam integrar as escalas de populações e comunidades em ecologia. Abordagens filogenéticas recentes permitem a avaliação da interação entre composição filogenética de bancos regionais de espécies e a estrutura filogenética local de comunidades, o que permite a inferência de processos históricos e ecológicos que estruturam comunidades atuais. O objetivo geral desta tese foi avaliar padrões e inferir processos de organização de comunidades de plantas lenhosas da escala local à regional. Para isso, utilizei abordagens baseadas em atributos funcionais para avaliar o nicho de indivíduos (capítulo 2) e das espécies (capítulo 2 e 3) e abordagens filogenéticas para avaliar como a evolução influencia a similaridade funcional entre as espécies (capítulo 3), a formação de bancos de espécies locais (capítulo 3) e regionais (capítulo 4) e a estruturação de comunidades locais (capítulo 4). No capítulo 2, avaliei qual a importância relativa da substituição (turnover) de espécies e da variabilidade intraespecífica nas respostas médias e de dispersão de área foliar específica no nível de comunidade a um gradiente de abertura de dossel em uma metacomunidade de árvores juvenis. Nesse capítulo, concluí que a variabilidade intraespecífica é fundamental para a organização de comunidades lenhosas em florestas e arbustais, pois a área foliar específica dentro da mesma espécie varia conforme o ambiente e o contexto local de espécies interatoras. Essa plasticidade permite o estabelecimento de espécies em uma porção maior do gradiente de abertura do dossel. No capítulo 3, avaliei se espécies ocorrentes tanto na floresta quanto no campo diferem de espécies restritas à floresta ou ao campo quanto a resposta de seus atributos a espécies coocorrentes e ao gradiente ambiental. Concluí que uma ação combinada entre área foliar específica, espessura foliar e densidade de folhagem ajuda a explicar a organização de comunidades de plantas lenhosas em ecótonos floresta-campo. A plasticidade nesses atributos permite a colonização do campo por espécies que também ocorrem na floresta. No capítulo 4, avaliei se há associação entre a estrutura filogenética local (agrupamento ou repulsão) de comunidades de árvores e a distribuição geográfica de grandes linhagens de angiospermas no Neotrópico e Afrotrópico. A conclusão foi que diferenças regionais de composição filogenética entre o Neotrópico e o Afrotrópico são provavelmente um resultado de taxas diferenciais de especiação e extinção que seguiram a separação de Gondwana e atualmente influenciam a estrutura filogenética local de comunidades de árvores de florestas pluviais nos dois reinos.Functional and phylogenetic approaches have been widely used in community ecology studies and have provided a better understanding of how functional traits and their evolution influence ecological patterns that are currently observed in nature. The incorporation of intraspecific variability in recent plant community ecology studies have demonstrated that, despite intraspecific variability of a given trait extent be usually lower than its interspecific variability, studies that account for intraspecific variability more accurately infer mechanisms of community assembly. Moreover, analytical approaches that incorporate intraspecific variability in community ecology studies enable integrating population and community scales in ecology. Recent phylogenetic approaches permit evaluating the interaction between the phylogenetic composition of regional species pools and local phylogenetic structure of communities, which enables the inference of historical and ecological processes structuring current communities. The general aim of this dissertation was to evaluate and infer assembly processes of woody plant communities from local to regional scales. For this, I used trait-based approaches to assess the niche of individuals (chapter 2) and species (chapter 2 and 3) and community phylogenetics approaches to evaluate how evolution influences the trait similarity between species (chapter 3), the formation of local and regional species pools (chapter 3 and 4, respectively) and the structuring of local communities (chapter 4). In chapter 2, I evaluated what is the relative importance of species turnover and intraspecific variability to the variation in trait mean and spread responses of specific leaf area at the community level across a canopy openness gradient in a tree juvenile metacommunity. In this chapter, I conclude that intraspecific variability is essential to woody community assembly in forests and shrublands, since specific leaf area within the same species varies according to the environment and local context of interacting species. This plasticity permits species establishment in a wider portion of the canopy openness gradient. In chapter 3, I evaluated whether species both in forest and grassland differ from species restricted to either forest or grassland regarding their trait-based responses to co-occurring species and environmental gradient. I concluded that an interplay between specific leaf area, leaf thickness and foliage density help explaining the assembly of woody plant communities in forest-grassland ecotones. The plasticity in these traits enables the colonization of the grassland by species that also occur in the forest. In chapter 4, I evaluated whether there is association between local phylogenetic structure (clustering or overdispersion) of tree communities and geographical distribution of major angiosperm lineages in the Neotropics and Afrotropics. In this chapter, I concluded that regional differences in phylogenetic composition between the Neotropics and Afrotropics are likely an outcome of differential rates of speciation and extinction following the breakup of Gondwana and currently influence local phylogenetic structure of rainforest tree communities in both realms

Afloramentos rochosos como núcleos de expansão florestal sobre campos nativos no sul do Brasil

Questão: Qual o papel de afloramentos rochosos na nucleação da floresta sobre campo nativo no sul do Brasil? Localização: Mosaico de Campos e floresta com Araucaria, em São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul, sul do Brasil, a cerca de 29º28' S e 50º12' O. Métodos: Amostragem pareada da assembléia de plantas lenhosas florestais estabelecidas em afloramentos rochosos pequenos (0.5 a 10m de diâmetro) e campo aberto (controle) em áreas de campos com diferentes históricos de uso pelo homem nos últimos 15 anos. Nós comparamos, através de análise de variância, afloramentos e campo aberto quanto à abundância e quanto à riqueza de espécies lenhosas florestais. Resultados: Afloramentos rochosos possuem significativamente maior abundância de indivíduos de até 50 cm de altura comparativamente ao campo aberto e maior riqueza de espécies do que o campo aberto para plantas de até 100 cm independente do sítio estudado. Todas as espécies lenhosas florestais encontradas possuem dispersão por vertebrados. Conclusões: Afloramentos rochosos exercem efeito marcante sobre o estabelecimento de plantas florestais em meio ao campo nativo. Os resultados sugerem que afloramentos isolados em meio ao campo atraem dispersores, aumentando chuva de sementes nas suas adjacências, facilitam o estabelecimento das plantas florestais, protegem plantas sensíveis ao fogo e iniciam a nucleação da vegetação florestal

Padrões e processos de organização de comunidades de plantas lenhosas : nicho, evolução e biogeografia histórica

Abordagens funcionais e filogenéticas têm sido amplamente utilizadas no estudo de ecologia de comunidades e têm propiciado um melhor entendimento de como atributos funcionais e sua evolução influenciam padrões ecológicos observados atualmente na natureza. A incorporação da variabilidade intraespecífica em estudos recentes de ecologia de comunidades vegetais tem demonstrado que, apesar de a variabilidade intraespecífica de um atributo ser normalmente menor do que sua variabilidade interespecífica, estudos que consideram a variabilidade intraespecífica inferem mecanismos de organização de comunidades com mais acurácia. Além disso, abordagens analíticas que incluem a variabilidade intraespecífica em estudos de comunidades possibilitam integrar as escalas de populações e comunidades em ecologia. Abordagens filogenéticas recentes permitem a avaliação da interação entre composição filogenética de bancos regionais de espécies e a estrutura filogenética local de comunidades, o que permite a inferência de processos históricos e ecológicos que estruturam comunidades atuais. O objetivo geral desta tese foi avaliar padrões e inferir processos de organização de comunidades de plantas lenhosas da escala local à regional. Para isso, utilizei abordagens baseadas em atributos funcionais para avaliar o nicho de indivíduos (capítulo 2) e das espécies (capítulo 2 e 3) e abordagens filogenéticas para avaliar como a evolução influencia a similaridade funcional entre as espécies (capítulo 3), a formação de bancos de espécies locais (capítulo 3) e regionais (capítulo 4) e a estruturação de comunidades locais (capítulo 4). No capítulo 2, avaliei qual a importância relativa da substituição (turnover) de espécies e da variabilidade intraespecífica nas respostas médias e de dispersão de área foliar específica no nível de comunidade a um gradiente de abertura de dossel em uma metacomunidade de árvores juvenis. Nesse capítulo, concluí que a variabilidade intraespecífica é fundamental para a organização de comunidades lenhosas em florestas e arbustais, pois a área foliar específica dentro da mesma espécie varia conforme o ambiente e o contexto local de espécies interatoras. Essa plasticidade permite o estabelecimento de espécies em uma porção maior do gradiente de abertura do dossel. No capítulo 3, avaliei se espécies ocorrentes tanto na floresta quanto no campo diferem de espécies restritas à floresta ou ao campo quanto a resposta de seus atributos a espécies coocorrentes e ao gradiente ambiental. Concluí que uma ação combinada entre área foliar específica, espessura foliar e densidade de folhagem ajuda a explicar a organização de comunidades de plantas lenhosas em ecótonos floresta-campo. A plasticidade nesses atributos permite a colonização do campo por espécies que também ocorrem na floresta. No capítulo 4, avaliei se há associação entre a estrutura filogenética local (agrupamento ou repulsão) de comunidades de árvores e a distribuição geográfica de grandes linhagens de angiospermas no Neotrópico e Afrotrópico. A conclusão foi que diferenças regionais de composição filogenética entre o Neotrópico e o Afrotrópico são provavelmente um resultado de taxas diferenciais de especiação e extinção que seguiram a separação de Gondwana e atualmente influenciam a estrutura filogenética local de comunidades de árvores de florestas pluviais nos dois reinos.Functional and phylogenetic approaches have been widely used in community ecology studies and have provided a better understanding of how functional traits and their evolution influence ecological patterns that are currently observed in nature. The incorporation of intraspecific variability in recent plant community ecology studies have demonstrated that, despite intraspecific variability of a given trait extent be usually lower than its interspecific variability, studies that account for intraspecific variability more accurately infer mechanisms of community assembly. Moreover, analytical approaches that incorporate intraspecific variability in community ecology studies enable integrating population and community scales in ecology. Recent phylogenetic approaches permit evaluating the interaction between the phylogenetic composition of regional species pools and local phylogenetic structure of communities, which enables the inference of historical and ecological processes structuring current communities. The general aim of this dissertation was to evaluate and infer assembly processes of woody plant communities from local to regional scales. For this, I used trait-based approaches to assess the niche of individuals (chapter 2) and species (chapter 2 and 3) and community phylogenetics approaches to evaluate how evolution influences the trait similarity between species (chapter 3), the formation of local and regional species pools (chapter 3 and 4, respectively) and the structuring of local communities (chapter 4). In chapter 2, I evaluated what is the relative importance of species turnover and intraspecific variability to the variation in trait mean and spread responses of specific leaf area at the community level across a canopy openness gradient in a tree juvenile metacommunity. In this chapter, I conclude that intraspecific variability is essential to woody community assembly in forests and shrublands, since specific leaf area within the same species varies according to the environment and local context of interacting species. This plasticity permits species establishment in a wider portion of the canopy openness gradient. In chapter 3, I evaluated whether species both in forest and grassland differ from species restricted to either forest or grassland regarding their trait-based responses to co-occurring species and environmental gradient. I concluded that an interplay between specific leaf area, leaf thickness and foliage density help explaining the assembly of woody plant communities in forest-grassland ecotones. The plasticity in these traits enables the colonization of the grassland by species that also occur in the forest. In chapter 4, I evaluated whether there is association between local phylogenetic structure (clustering or overdispersion) of tree communities and geographical distribution of major angiosperm lineages in the Neotropics and Afrotropics. In this chapter, I concluded that regional differences in phylogenetic composition between the Neotropics and Afrotropics are likely an outcome of differential rates of speciation and extinction following the breakup of Gondwana and currently influence local phylogenetic structure of rainforest tree communities in both realms

Afloramentos rochosos como núcleos de expansão florestal sobre campos nativos no sul do Brasil

Questão: Qual o papel de afloramentos rochosos na nucleação da floresta sobre campo nativo no sul do Brasil? Localização: Mosaico de Campos e floresta com Araucaria, em São Francisco de Paula, Rio Grande do Sul, sul do Brasil, a cerca de 29º28' S e 50º12' O. Métodos: Amostragem pareada da assembléia de plantas lenhosas florestais estabelecidas em afloramentos rochosos pequenos (0.5 a 10m de diâmetro) e campo aberto (controle) em áreas de campos com diferentes históricos de uso pelo homem nos últimos 15 anos. Nós comparamos, através de análise de variância, afloramentos e campo aberto quanto à abundância e quanto à riqueza de espécies lenhosas florestais. Resultados: Afloramentos rochosos possuem significativamente maior abundância de indivíduos de até 50 cm de altura comparativamente ao campo aberto e maior riqueza de espécies do que o campo aberto para plantas de até 100 cm independente do sítio estudado. Todas as espécies lenhosas florestais encontradas possuem dispersão por vertebrados. Conclusões: Afloramentos rochosos exercem efeito marcante sobre o estabelecimento de plantas florestais em meio ao campo nativo. Os resultados sugerem que afloramentos isolados em meio ao campo atraem dispersores, aumentando chuva de sementes nas suas adjacências, facilitam o estabelecimento das plantas florestais, protegem plantas sensíveis ao fogo e iniciam a nucleação da vegetação florestal

Padrões funcionais de organização de árvores juvenis em manchas florestais na serra do sudeste do Rio Grande do Sul

Uma das mais relevantes perspectivas que buscam explicar como as comunidades ecológicas se organizam é a teoria do nicho, que se divide em duas linhas de pesquisa com filosofias opostas. A primeira enfatiza que diferenças nas características funcionais de organismos permitem sua coexistência, enquanto que a segunda avalia até que ponto membros de uma mesma comunidade tendem a exibir similaridade em seus atributos funcionais. Uma variedade de métodos analíticos tem sido desenvolvida para avaliar mecanismos ligados a cada um dos processos. Explorando o padrão de distribuição de atributos de comunidades, a limitação de similaridade resulta em divergência de atributos, enquanto a ação local de filtros ambientais em geral produz convergência de atributos. Nesse sentido, o método para discriminação de padrões de organização por convergência ou por divergência de atributos no contexto de metacomunidades é de grande valor. Nesta dissertação, tal abordagem é utilizada para a avaliação de padrões de convergência e de divergência de atributos de plantas arbóreas juvenis em manchas florestais. Não incluímos informação filogenética ou de espécies a fim de avaliarmos até que ponto uma abordagem plenamente funcional pode explicar padrões de comunidades. O trabalho foi desenvolvido na Serra do Sudeste do RS, que consiste em um mosaico campo-floresta relativamente bem conservado. Algo instigante na Serra do Sudeste é a presença das coníferas Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze e Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. em várias manchas florestais, espécies reconhecidas como características da Floresta com Araucária do Planalto Sul-Brasileiro. Tal ocorrência vem sendo discutida há muitas décadas na literatura, mas nenhum estudo ecológico feito nessas áreas foi publicado ainda. Assim, nesta dissertação, tive como objetivos avançar na teoria relacionada à organização de comunidades e obter dados de qualidade para a avaliação continuada da dinâmica ecológica por trás dos mosaicos campo-floresta com presença de A. angustifolia na Serra do Sudeste. Os resultados encontrados revelaram padrões tanto de convergência quanto de divergência de atributos. A abordagem inteiramente funcional utilizada neste trabalho foi muito útil para a inferência de prováveis mecanismos de nicho envolvidos na organização das comunidades de árvores juvenis. Nós defendemos que a análise de dados de atributos referentes ao nível de indivíduos em um contexto de metacomunidades é a melhor maneira de explorar diretamente como a convergência e a divergência de atributos realmente se comporta ao longo de um dado gradiente. Com relação ao limite austral da distribuição de Araucaria angustifolia, caso as áreas da Serra do Sudeste sejam consideradas nativas, haveria uma ocorrência disjunta da espécie e, talvez, do tipo vegetacional Floresta com Araucária. Esse tema é especialmente importante no que concerne a uma possível migração da espécie ou mesmo da flora típica da formação rumo ao sul, ou alternativamente a uma possível evidência remanescente de que a espécie ou mesmo de que a formação tenham ocorrido continuamente até essas latitudes, talvez há centenas de milhares de anos atrás. A resolução desse mistério, entretanto, provavelmente só seja alcançada através de estudos paleopolínicos e genéticos. De qualquer forma, tais áreas devem ser protegidas, já que seu desconhecimento por grande parte da comunidade científica facilita a negligência de sua conservação.Ecologists have considered niche theory one of the most relevant perspectives attempting to explain ecological community assembly. It is divided in two research programs with opposed philosophies. The first emphasises that differences in functional attributes of organisms enable their coexistence, whereas the second evaluate to which extent members of a same community tend to exhibit similarity regarding their functional traits. A variety of analytical methods have been developed for assessing mechanisms related to each of these processes. By exploring the trait distribution pattern in communities, it is generally accepted that the local action of environmental filters generates a pattern of trait convergence, whereas limiting similarity leads to trait divergence. In this sense, the method for discriminating traitconvergence and trait-divergence assembly patterns in the metacommunity context is of great value. In this dissertation, such approach is used for evaluating convergence and divergence patterns of tree sapling traits in forest patches in the Serra do Sudeste region of Rio Grande do Sul state, southern Brazil. We did not include phylogenetic or species identity information in the analysis since we wanted to evaluate to which extent an entirely functional approach could explain community patterns. The study was carried out in Serra do Sudeste, which consists of a forest-grassland mosaic relatively well conserved. Something puzzling in Serra do Sudeste is the presence of conifers such as Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze and Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. in several forest patches. These species are characteristic of the Araucaria forest occurring in the South-Brazilian Plateau. Such occurrence has been matter of a long-lasting debate in the regional literature, but no ecological study done in these areas has been published yet. In this dissertation I aimed at advancing on the theoretical bases of community assembly and at gathering data for continuously evaluating the ecological dynamics of the forest-grassland mosaics with presence of A. angustifolia in Serra do Sudeste. The results revealed both trait convergence and divergence patterns, which indicated mechanisms for the assembly of tree sapling communities. The entirely functional approach applied here was very useful to infer probable mechanisms underlying community assembly. We argue that the use of individual-based trait information in a metacommunity context is the best way to directly explore how trait convergence and trait divergence behave along a given gradient. With regard to the austral boundary of Araucaria angustifolia distribution, if the patches of Serra do Sudeste are considered native, there would be a disjunct occurrence of the species and perhaps of the vegetational type Araucaria forest. This issue is especially important regarding a possible migration of the species or even of the typical associated flora southwards, or alternatively, regarding a possible relict evidence that the species had continuously occurred along such latitudes in a remote past. Nonetheless, the resolution of this puzzle probably only will be achieved through genetic and paleopollen studies. Anyway, such areas must be protected as their omission in important scientific studies facilitates the negligence of their conservation