A new Vegetation-Plot Database for the Coastal Forests of Kenya

Biodiversity data based on standardised sampling designs are key to ecosystem conservation. Data of this sort have been lacking for the Kenyan coastal forests despite being biodiversity hotspots. Here, we introduce the Kenyan Coastal Forests Vegetation-Plot Database (GIVD ID: AF-KE-001), consisting of data from 158 plots, subdivided into 3,160 subplots, across 25 forests. All plots include data on tree identity, diameter and height. Abundance of shrubs is presented for 316 subplots. We recorded 600 taxa belonging to 80 families, 549 of which identified to species and 51 to genus level. Species richness per forest site varied between 43 and 195 species; mean diameter between 13.0 ± 9.8 and 30.7 ± 20.7 cm; and mean tree height between 5.49 ± 3.99 and 12.29 ± 10.61 m. This is the first plot-level database of plant communities across Kenyan coastal forests. It will be highly valuable for analysing biodiversity patterns and assessing future changes in this ecosystem. Taxonomic reference: African Plant Database (African Plant Database version 3.4.0). Abbreviations: DBH = diameter at breast height; GIVD = Global Index of Vegetation-Plot Databases; KECF-VPD = Kenyan Coastal Forests Vegetation Plot Database

Os efeitos dos regimes de fogo sobre a vegetação de Cerrado no Parque Nacional das Emas, GO: considerações para a conservação da diversidade

O fogo é um importante agente evolutivo que pode causar alterações florísticas, filogenéticas e funcionais nas comunidades vegetais de cerrado, alterando a composição do solo e modificando as interações interespecíficas. Aqui discutimos os efeitos do fogo sobre a vegetação de cerrado e levantamos sugestões para o seu manejo em unidades de conservação. Com especial ênfase para trabalhos realizados no Parque Nacional das Emas, na fisionomia de campo cerrado, compilamos os seguintes resultados: em maiores frequências de fogo (queimadas anuais ou bienais) ocorre agrupamento fenotípico, diminuição da competição, diminuição da biomassa vegetal e enriquecimento dos solos; em menor frequência (sem queimadas há doze anos), há maior competição entre as espécies e grande acúmulo de biomassa seca. Além disso, diferentes regimes de fogo suportam diferentes composições florísticas, com grupos de espécies exclusivos em cada regime, tanto de espécies herbáceo-subarbustivas quanto de arbustivo-arbóreas. Portanto, sugerimos que seja mantido um mosaico com diferentes regimes de fogo e que se evitem áreas de cerrado sem queimadas por muitos anos. Palavras-chave: biomassa vegetal, diversidade filogenética, diversidade funcional, manejo, solo

Abundance of epigaeic arthropods in a Brazilian savanna under different fire frequencies

Fire is a major determinant of structure and dynamics in savannas, and the rapid increase of human activities in this biome has changed the natural burning regime. The effects of fire on the fauna of the cerrado (Brazilian savanna) are still poorly understood, and studies comparing sites frequently and infrequently burned are scarce. In this study, the abundance of epigaeic arthropod orders and trophic guilds was assessed in cerrado sites located in the Brazilian Central Plateau that were subjected to three burning frequencies: frequent (HighFi), intermediary (MidFi), and infrequent (LowFi). In general, we found a positive relationship between the abundance of epigaeic arthropods and fire frequency. When arthropods were analyzed by orders, the abundance of Collembola and Orthoptera was lower in the LowFi site, while for Hemiptera, it was higher in the MidFi site. No significant differences were found for Hymenoptera, Coleoptera, and Araneae. The abundance of detritivores and herbivores decreased from HighFi to LowFi, but did not change significantly for omnivores and predators. These results indicate that some arthropod groups may not only be resilient to fire effects, but actually might benefit from fire effects in the cerrado. Characterizing arthropod responses to burning frequency at high taxonomic or functional levels is important for applied studies. Based on the results of the current study, springtails and ants seem to be particularly appropriate focal groups for further exploratory studies on the effects of fire at the species level.71872

Diversidade funcional: como incluir a variação intraespecífica e o efeito do fogo em comunidades vegetais do cerrado

Biological diversity may influence the structure and functioning of communities in several ways, for example, altering the species resource complementarity. However, traditional diversity measures (such as species richness or diversity indices as Shannon or Simpson) have being considered as rough biodiversity estimators. In that sense, several authors suggest that measures taking in account phylogenetic or functional relationships among species would be better predictors than those traditional measures. We can split this thesis in three fractions relatively distinct. The first, compounded by the first chapter, is a brief review on the properties of two promising approaches in Ecology measures of phylogenetic diversity and functional diversity. We present and discuss briefly the major concepts, approaches and applications of these measures that are relatively new to Community Ecology. Podemos divir esta tese em três partes relativamente distintas. The second part, represented by the second chapter, is more theoretical and suggests a simple manner to incorporate the intraspecific variability in functional traits in a functional diversity measure. In this chapter, we demonstrate throught simulations and using empirical data, that it is possible to include the functional variability existing within local populations, and also the variability that exists among populations occurring in disticnt geographical areas. The third section is compoused by the third and fourth chapters where we investigated the effects of different fire frequencies in the structure of cerrado communities. How does fire structures the cerrado woody species in terms of their relatedness and functional traits? In the third chapter we analised the phylogenetic and functional diversities of the cerrado woody species under annual fires, biannual fires, and under fire exclusion for 12 years. We discuss the consequences of an increasing in fire frequency upon these diversities, and also which is the contribution of rare species to those measures. We found that under annual fires functional diversity is reduced significantly, that is, fire selects similar individuals in their functional traits when compared to communities under biannual or fire exclusion. Therefore, high frequency fire is an environmental filter selecting functionally similar species. Also, we show that rare species are important to this diversity. However, we did not find any difference for phylogenetic diversity, that is, different fire frequencies do not change species relatedness in average. Therefore, functional diversity might be somehow independent from evolutionary history. In the fourth chapter we studied the herbaceous-undershrubby species. We investigated the effects of different fire frequencies in total above-ground biomass and also the biomass of functional groups (the tussock grass Tristachya leiostachya Nees, other grasses, woody species, and dry biomass) in savannas subjected to annual fires, biennial fires, and protected from fire in a 12 yr period. Protection from fire during 12 yr resulted in the accumulation of total biomass, which was more than twofold higher in the protected site than in the annually burned site. The negative correlation of T. leiostachya with other grasses and woody species in the annually burned site supports the idea that frequent fires favor this species, and may indicate an outcompeting effect. Therefore, knowledge not only about biomass but especially about its functional components is important to provide a better understanding of the processes and consequences involving different burning strategies.Financiadora de Estudos e ProjetosA diversidade biológica pode influenciar a estrutura e o funcionamento das comunidades de muitas maneiras, como, por exemplo, alterando a complementaridade no uso de recursos pelas espécies. Nesse sentido, muitos autores têm sugerido que medidas que incorporem informações sobre as relações de parentesco das espécies (filogenia) ou das suas características funcionais devem ser melhores previsores dos processos ecológicos das comunidades. Podemos dividir esta tese em três partes relativamente distintas. A primeira, composta pelo primeiro capítulo, consiste em uma breve revisão das propriedades de duas abordagens promissoras em Ecologia medidas de diversidade filogenética e medidas de diversidade funcional. Apresentamos e discutimos os principais conceitos, abordagens e aplicações dessas medidas, que são relativamente novas para a Ecologia de comunidades. A segunda parte, representada pelo segundo capítulo, pode ser considerada mais teórica por sugerir uma maneira de incorporar a variação funcional em indivíduos da mesma espécie (variabilidade intraespecífica) em uma medida de diversidade funcional. Nesse capítulo, demonstramos através de simulações e utilizando dados empíricos de comunidades arbustivo-arbóreas de cerrado que é possível incluir a variação funcional que existe dentro de populações locais e também a variação que existe entre populações que ocorrem em regiões geográficas distintas. A terceira parte da tese é composta pelo terceiro e quarto capítulos. Neles investigamos os efeitos de diferentes frequências de fogo na estruturação de comunidades de plantas do cerrado. Como o fogo estrutura as comunidades arbustivoarbóreas do cerrado em termos das relações de parentesco das espécies e de suas características funcionais? No terceiro capítulo, analisamos as diversidades filogenética e funcional do componente arbustivo-arbóreo sob queimadas anuais, bienais e sob exclusão do fogo por 12 anos. Nesse capítulo, discutimos a influência do aumento da frequência de fogo sobre essas diversidades e também investigamos qual a contribuição das espécies raras nesse contexto. Encontramos que um regime de queima anual reduz significativamente a diversidade funcional da comunidade arbustivo-arbórea, isto é, seleciona indivíduos funcionalmente mais similares em comparação a comunidades sob queima bienal ou sob ausência de fogo. Portanto, o fogo em alta frequência age como um filtro ambiental selecionando indivíduos mais similares em suas características funcionais. Ainda, mostramos que as espécies raras têm uma contribuição importante para a diversidade funcional e, assim, para os padrões encontrados. No entanto, não encontramos diferença para a diversidade filogenética, ou seja, diferentes regimes de fogo não alteram a quantidade de informação em termos de história evolutiva nas comunidades estudadas. Assim, a diversidade funcional pode ser independente da história evolutiva das comunidades. No quarto capítulo nos voltamos para o componente herbáceo-subarbustivo. Estudamos os efeitos do fogo na biomassa total e de grupos funcionais desse componente, que apresenta uma relação muito mais íntima com o fogo. Os grupos funcionais que estudamos foram: i) a gramínea Tristachya leiostachya (capim-flecha), que é a espécie dominante nas áreas abertas do parque; ii) demais gramíneas; iii) plantas lenhosas; e iv) biomassa seca. Nesse capítulo, investigamos os efeitos dos diferentes regimes de fogo na biomassa desses grupos e também como eles estão relacionados entre si. O capim-flecha, além de rebrotar rapidamente e adquirir altos valores de biomassa um ano após a última queimada, segue aumentando sua biomassa e a biomassa seca conforme a frequência de fogo diminui. O acúmulo de biomassa aumenta a indisponibilidade de nutrientes para as demais espécies do componente herbáceo, além de aumentar o sombreamento. Isso poderia explicar a menor biomassa de gramíneas na área protegida do fogo e o valor constante da biomassa de lenhosas nas três áreas. Portanto, nesse capítulo, corroboramos a idéia de que o capim-flecha têm papel fundamental na dinâmica do fogo das savanas (campo cerrado) estudadas