Composição florística, análise estrutural e dinâmica sucessional de um estágio seral inicial em um trecho de Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - Itapoá, SC

Orientador: Profª Drª Raquel Rejane Bonato NegrelleDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em BotânicaInclui referências: p. 49-54Resumo: A maior parte das áreas florestais no domínio da Floresta Atlântica se encontra degradada devido a diferentes pressões antrópicas. Dada a importância do conhecimento científico para se encontrar possíveis soluções para os problemas ambientais cada vez mais notórios, tem-se estudado relictos de florestas nativas intactas, e também áreas abandonadas para se obter dados sobre os processos naturais de regeneração. No intuito de ampliar estes conhecimentos, foi realizado um estudo da composição florística, estrutura e dinâmica de uma comunidade vegetal em estágio seral inicial de 8 anos, em Floresta Ombrófíla Densa das Terras Baixas, na Reserva Volta Velha, Itapoa-SC, Brasil. Foram utilizados os métodos usuais de coleta, herborização e identificação das espécies encontradas, e a análise estrutural foi feita utilizando-se 36 parcelas retangulares de 20 X 10m, sendo incluídas todas as plantas arbustivo/arbóreas com no mínimo 1 metro de altura. Os resultados obtidos foram os seguintes: 1- Foram encontradas 96 espécies, dentro de 68 gêneros e 44 famílias; as famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae e Asteraceae com 8 espécies cada, e o gênero mais representado foi llex, com 4 espécies; 2- A distribuição geográfica das espécies variou desde Floresta Ombrófíla Densa até Vegetação de Restinga, e algumas ocorrem também em Floresta Ombrófíla Mista, Florestas Estacionais e Cerrado; 3- As espécies mais importantes (parâmetros fitossociológicos) no local foram Psidium cattleyanum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella e Ternstroemia brasiliensis, entre outras; 4- Quanto a similaridade, a área mais similar à do presente estudo foi outra área vizinha abandonada há 35 anos; áreas de restinga também demostraram ser relativamente semelhantes; 5- O grupo ecológico com maior número de espécies foi o de pioneiras, e houve um maior número de espécies nas parcelas de borda, mostrando que a maior parte das espécies não toleram as condições extremas do centro da clareira, e sua colonização se dá via bordas.Abstract: Most part of the Atlantic Rain Forest has already been degraded because of different antropic pressures. Since the scientific knowledge is important for the rise of possible solutions to the ever growing environmental problems, many studies have been made in relicts of intact forests and also in abondoned lands to obtain data on the processes of natural regenaration. In this paper, we studied the floristic composition, structure and the dynamics of a plant comunity in a seral stage with 8 years of age in a Lowland Ombrofilous Dense Forest, in Itapoa, SC, Brasil. An area of 0,72 ha plot was divided in 36 subplots of 20 x 10m, where all individuals greater than 1 m tall were included. The results are as follows: 1-95 species were collected, within 68 genera and 44 families; the most species rich families were Myrtaceae and Asteraceae with 8 species each, and the most species rich genus was Ilex, with 4 species; 2- the species geographic distribution ranged from Ombrofilous Dense Forest to Restinga Vegetation, and some species also occur in Mixed Ombrofilous Forest, Seasonal Forests and Cerrado (savanah); 3- the most important species (in biomass and number of individuals/ha) were Psidium cattleyanum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella and Temstroemia brasiliensis; 4-the most similar area to the present one was a near vegetation which was agricultural land abandoned 35 years ago; Restinga Vegetations showed relative similarity too; 5- Pioneers was the ecological group with more number of species, and more species were found in the border subplots, indicating that most part of the species do not tolerate the extreme conditions of the gap centre, and they colonize the area through the borders

A superabundância de Maranthaceae reduz a riqueza e abundância de espécies arbustivo-arbóreas em regeneração em clareiras naturais

Natural gaps are known to be one of the most common disturbance types in tropical forests. Maranthaceae is one of the most important herb families and some studies on gaps address the influence of herbs on the regeneration of shrubs and trees. Maranthaceae are common and sometimes dominant herbs in tropical forest gaps. In this study we investigated the impact of Maranthaceae overabundance on the regeneration of woody species in natural gaps in a bamboo-dominated (Guadua weberbaueri Pilg.; Poaceae) forest fragment in southwestern Amazonia. We sampled 20 natural gaps, where Maranthaceae and woody plants with height ? 1 m and DBH ? 10 cm were counted, measured and identified. We used NMDS for species composition analyses and a GLM to test the influence of Maranthaceae overabundance on woody species richness and abundance. We also measured the similarity of woody species richness and abundance among Maranthaceae dominated and non-dominated gaps. The NMDS shows a distinction between Maranthaceae dominated and non-dominated gaps. The overabundance of Maranthaceae reduced significantly the richness and abundance of woody species. Species composition was also dissimilar among gaps and was influenced by Maranthaceae overabundance.Keywords: natural disturbances, herbaceous, plant succession.Clareiras naturais são um dos tipos de distúrbios mais estudados em florestas tropicais. Maranthaceae é uma das famílias mais importantes de ervas terrestres e alguns estudos têm mostrado a dominância de espécies dessa família em relação a outras espécies herbáceas em clareiras naturais. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar se existe influência da superabundância de Maranthaceae sobre a regeneração de espécies arbustivo-arbóreas em clareiras naturais em um remanescente de floresta aberta dominada por bambu (Guadua weberbaueri Pilg.; Poaceae) no sudoeste da Amazônia. Foi amostrada a regeneração ? 1 cm de diâmetro e os indivíduos de Maranthaceae em 20 clareiras formadas pela queda de árvores do dossel. Foi realizada uma análise não métrica de escalas multidimensionais (NMDS) para análise de composição de espécies e foram aplicados modelos lineares generalizados (GLM) para testar o efeito da superabundância de Maranthaceae sobre a riqueza e abundância de árvores e arbustos e da similaridade entre as clareiras dominadas e não dominados por essas herbáceas. A NMDS realizada mostrou separação das clareiras que foram dominadas por indivíduos de Maranthaceae daquelas não dominadas. A superabundância de Maranthaceae reduziu significativamente a abundância e riqueza de espécies e tornou os ambientes dominados dissimilares em termos de composição de espécies.Palavras-chave: distúrbios naturais, herbáceas, sucessão vegetal

CARACTERIZAÇÃO DA COBERTURA DO SOLO E MÉTRICAS DA PAISAGEM PARA A BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO ÁGUA FRIA (PALMAS - TOCANTINS)

Assuming that there are no landscape level studies in Palmas (Tocantins), this paper aims to survey some landscape metrics of forest formation in a 16,764.2 ha watershed (called Água Fria watershed). By using the land cover map of the study area, some landscape metrics were computed. According to the results, we observed that only 21.4% of the whole area had original land cover and there was a high frequency of small patches in the landscape whereas large patches were rare. From the remaining forest vegetation just 24.4% is not affected by the edge effect. On the other hand, the shape index presented a value that indicates that the patches tend to have, generally, a near circular shape. The high degree of fragmentation is attributed to fire action that is used randomly and in a high frequency, specially at the dry season. Key-words: edge effect; native forest fragmentation; geographic information system; landscape metrics; Palmas (Tocantins).Considerando a não ocorrência de estudos sobre Ecologia da Paisagem na região de Palmas (Tocantins), este trabalho objetiva levantar o valor de algumas métricas da paisagem dos remanescentes florestais de uma microbacia hidrográfica (denominada microbacia do Ribeirão Água Fria), de 16764,2 ha. Utilizando-se do mapa de cobertura do solo da área de estudo algumas métricas foram estimadas. De acordo com os resultados, foi observado que apenas 21,4% da área total era coberta por vegetação nativa e uma alta freqüência de fragmentos de pequeno porte, enquanto que fragmentos de grande porte ocorreram com raridade. Da área total ainda com vegetação nativa, apenas 24,4% não estava afetada pelo efeito de borda. Por outro lado, o índice de forma apresentou valores que indicam que os fragmentos possuem uma tendência geral de possuírem um formato próximo ao circular. O alto nível de fragmentação é atribuído à ação do fogo que ocorria ocasionalmente mas numa freqüência alta, especialmente na estação seca. Palavras-chave: efeito de borda; fragmentação de vegetação nativa; sistemas de informação geográfica; métricas da paisagem; Palmas (Tocantins)

Fire effect on bamboo-dominated forests in Southwestern Amazon: impacts on tree diversity and forest structure

Severe droughts increase the forest flammability, especially if fires are recurrent. Considering that fires tend to alter the forest structure and reduce biological diversity, we analyzed the fire effect on the tree plant community and forest structure over a 10-year post-fire period. The study was carried out in two tropical forest fragments located in the eastern Acre State in southwestern Brazilian Amazon. In each fragment, we established three plots of 250 × 10 m2 in an unburned forest and three in a burned forest. In these plots, we collected all tree individuals with DBH≥10 following the RAINFOR protocol, with censuses made in 2011, 2014, 2016, 2017, 2019, 2020 and 2021. The fire significantly reduced the abundance, basal area, and aboveground biomass of tree species, and altered the species composition along the post-fire temporal gradient. The absence of differences in the species richness and species diversity between unburned and burned forests is probably related to the life cycle of bamboo. The results suggest that, 10 years after the fire, the structure and phytosociology of the forest have not yet fully recovered

Dinâmica do Carbono Inorgânico Dissolvido nos Rios Teles Pires e Cristalino na Bacia Amazônica

The rivers are extremely important in the carbon cycle, either inthe CO2 out gassing flows or carbon exporters to the oceans. Directmeasuring of CO2 exchanges between the terrestrial ecosystems and theatmosphere should consider the aquatic systems flows, not overestimatingthe carbon terrestrial accumulation. The Amazon basin has the largest andmore complex system of fresh water in the world, so that it holds animportant in the global carbon cycle. The objective of this work was toevaluate, during the period between September 2004 to August 2005, thedynamics of the Total Dissolved Inorganic Carbon (DIC) and fractions(dissolved CO2 + HCO3 - + CO32 -), in the waters of Teles Pires andCristalino rivers, components of the Amazon basin, in the district of AltaFloresta, MT. Fortnightly were determined DIC concentration, pH andtemperature of the rivers. Based in those results and applying thethermodynamic balance equations, it was possible to estimate the pCO2and the carbonate system fractions. The rivers presented a seasonal variationin the pH values, being closer to the neutrality in the drought period. Theconcentration of HCO3- was significantly larger in the drought than duringthe flood season. Both studied rivers were oversaturated in CO2 related tothe atmosphere.Os rios têm importante papel no ciclo do carbono, seja nos fluxosevasivos de CO2 ou como exportadores de carbono para os oceanos. Medidasdiretas de trocas de CO2 entre os ecossistemas terrestres e a atmosferadevem considerar os fluxos dos sistemas aquáticos, para não superestimaro acúmulo terrestre de carbono. A bacia Amazônica forma o maior e maiscomplexo sistema de água doce do mundo, tendo conseqüentemente umimportante papel no ciclo global de carbono. O objetivo deste trabalho foiavaliar, no período compreendido entre os meses de setembro de 2004 aagosto de 2005, a dinâmica do carbono inorgânico dissolvido total (CID) esuas frações (CO2 dissolvido + HCO3- + CO32-) nas águas dos rios TelesPires e Cristalino, componentes da bacia amazônica, no município de AltaFloresta, MT. Quinzenalmente foram determinadas as concentrações deCID, pH e temperatura dos rios. Com base nessas determinações e aplicandoas equações de equilíbrio termodinâmico, estimou-se a pCO2 e asfrações do sistema de carbonatos. Os rios apresentaram variação sazonalnos valores de pH, sendo estes mais próximos da neutralidade no períododa seca. A concentração de HCO3- foi significativamente maior no perío116Ciência e Natura, UFSM, 29(2): 115 - 127, 2007do da seca do que no período da cheia. Ambos os rios estudados apresentaram-se sempre supersaturados de CO2 em relação atmosfera

Drought-induced Amazonian wildfires instigate a decadal-scale disruption of forest carbon dynamics

Drought-induced wildfires have increased in frequency and extent over the tropics. Yet, the long-term (greater than 10 years) responses of Amazonian lowland forests to fire disturbance are poorly known. To understand post-fire forest biomass dynamics, and to assess the time required for fire-affected forests to recover to pre-disturbance levels, we combined 16 single with 182 multiple forest census into a unique large-scale and long-term dataset across the Brazilian Amazonia. We quantified biomass, mortality and wood productivity of burned plots along a chronosequence of up to 31 years post-fire and compared to surrounding unburned plots measured simultaneously. Stem mortality and growth were assessed among functional groups. At the plot level, we found that fire-affected forests have biomass levels 24.8 ± 6.9% below the biomass value of unburned control plots after 31 years. This lower biomass state results from the elevated levels of biomass loss through mortality, which is not sufficiently compensated for by wood productivity (incremental growth + recruitment). At the stem level, we found major changes in mortality and growth rates up to 11 years post-fire. The post-fire stem mortality rates exceeded unburned control plots by 680% (i.e. greater than 40 cm diameter at breast height (DBH); 5–8 years since last fire) and 315% (i.e. greater than 0.7 g cm−3 wood density; 0.75–4 years since last fire). Our findings indicate that wildfires in humid tropical forests can significantly reduce forest biomass for decades by enhancing mortality rates of all trees, including large and high wood density trees, which store the largest amount of biomass in old-growth forests. This assessment of stem dynamics, therefore, demonstrates that wildfires slow down or stall the post-fire recovery of Amazonian forests. This article is part of a discussion meeting issue ‘The impact of the 2015/2016 El Niño on the terrestrial tropical carbon cycle: patterns, mechanisms and implications’

soil respiration under forests and pastures in Southwestern Amazonia, Acre

A conversão de florestas em pastagens e seu subseqüente abandono tem ocorrido por toda Amazônia, e embora exista muita pesquisa sobre as conseqüências desta mudança de cobertura do solo, ainda existem muitas perguntas sobre os processos biogeoquímicos associados a estas mudanças. Neste estudo, nós avaliamos os efeitos da mudança de cobertura sobre a respiração do solo em pastagens e florestas secundárias e intactas próximo de Rio Branco, Acre. Utilizou-se o método de câmaras dinâmicas associadas com analisador de gás por infravermelho. As folhas de gramíneas dentro dos anéis de medida nas pastagens foram responsáveis por cerca de 50% do fluxo durante a estação chuvosa, mas na estação seca, sua influência pode ser confundida com a variabilidade entre os anéis de medida. Os maiores fluxos de CO2 são observados em pastagens e não em florestas, mesmo se descontado o efeito das folhas em pastagens. As maiores amplitudes de variação sazonal também foi observada em pastagens. Devido aos maiores fluxos em pastagens, o fluxo anual de CO2 do solo para atmosfera foi 20% maior em pastagens em comparação com as florestas. A respiração heterotrófica é similar em pastagens e florestas secundárias e intactas, mostrando que a respiração autotrófica é responsável pelos altos fluxos de CO2 em pastagens . O ?13C do CO2 de origem heterotrófica em pastagem foi de -15, demonstrando que os microrganismos do solo se alimentam principalmente de matéria orgânica originado da pastagem.Conversion of forest to cattle pastures and subsequent abandonment of those pastures is occurring throughout the Amazon Basin, but the biogeochemical consequences of this land cover change are not well understood. In this study we assess the effects of land-use change on soil respiration in pastures, secondary forests and mature forests near Rio Branco, Acre. Leaves inside the measurement chambers were responsible for about 50% of the pasture fluxes in the wet season, but in the dry season its influence was confounded with variability within replicates. The greatest CO2 fluxes are observed in pastures, which also presented the greatest amplitude of seasonal variation. Annual fluxes were 20% higher in pastures compared to forests. Heterotrophic respiration was similar in pasture and mature and secondary forests, indicating that autotrophic respiration is probably the main cause of higher fluxes in pastures. The ?13C of heterotrophic respired CO2 in pasture was -15, showing that microorganisms in pasture soil are feeding mostly on carbon from grasses and not from remaining forest carbon

Composição florística, análise estrutural e dinâmica sucessional de um estágio seral inicial em um trecho de Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - Itapoá, SC

Orientador: Profª Drª Raquel Rejane Bonato NegrelleDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Curso de Pós-Graduação em BotânicaInclui referências: p. 49-54Resumo: A maior parte das áreas florestais no domínio da Floresta Atlântica se encontra degradada devido a diferentes pressões antrópicas. Dada a importância do conhecimento científico para se encontrar possíveis soluções para os problemas ambientais cada vez mais notórios, tem-se estudado relictos de florestas nativas intactas, e também áreas abandonadas para se obter dados sobre os processos naturais de regeneração. No intuito de ampliar estes conhecimentos, foi realizado um estudo da composição florística, estrutura e dinâmica de uma comunidade vegetal em estágio seral inicial de 8 anos, em Floresta Ombrófíla Densa das Terras Baixas, na Reserva Volta Velha, Itapoa-SC, Brasil. Foram utilizados os métodos usuais de coleta, herborização e identificação das espécies encontradas, e a análise estrutural foi feita utilizando-se 36 parcelas retangulares de 20 X 10m, sendo incluídas todas as plantas arbustivo/arbóreas com no mínimo 1 metro de altura. Os resultados obtidos foram os seguintes: 1- Foram encontradas 96 espécies, dentro de 68 gêneros e 44 famílias; as famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae e Asteraceae com 8 espécies cada, e o gênero mais representado foi llex, com 4 espécies; 2- A distribuição geográfica das espécies variou desde Floresta Ombrófíla Densa até Vegetação de Restinga, e algumas ocorrem também em Floresta Ombrófíla Mista, Florestas Estacionais e Cerrado; 3- As espécies mais importantes (parâmetros fitossociológicos) no local foram Psidium cattleyanum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella e Ternstroemia brasiliensis, entre outras; 4- Quanto a similaridade, a área mais similar à do presente estudo foi outra área vizinha abandonada há 35 anos; áreas de restinga também demostraram ser relativamente semelhantes; 5- O grupo ecológico com maior número de espécies foi o de pioneiras, e houve um maior número de espécies nas parcelas de borda, mostrando que a maior parte das espécies não toleram as condições extremas do centro da clareira, e sua colonização se dá via bordas.Abstract: Most part of the Atlantic Rain Forest has already been degraded because of different antropic pressures. Since the scientific knowledge is important for the rise of possible solutions to the ever growing environmental problems, many studies have been made in relicts of intact forests and also in abondoned lands to obtain data on the processes of natural regenaration. In this paper, we studied the floristic composition, structure and the dynamics of a plant comunity in a seral stage with 8 years of age in a Lowland Ombrofilous Dense Forest, in Itapoa, SC, Brasil. An area of 0,72 ha plot was divided in 36 subplots of 20 x 10m, where all individuals greater than 1 m tall were included. The results are as follows: 1-95 species were collected, within 68 genera and 44 families; the most species rich families were Myrtaceae and Asteraceae with 8 species each, and the most species rich genus was Ilex, with 4 species; 2- the species geographic distribution ranged from Ombrofilous Dense Forest to Restinga Vegetation, and some species also occur in Mixed Ombrofilous Forest, Seasonal Forests and Cerrado (savanah); 3- the most important species (in biomass and number of individuals/ha) were Psidium cattleyanum, Eupatorium casarettoi, Ocotea pulchella and Temstroemia brasiliensis; 4-the most similar area to the present one was a near vegetation which was agricultural land abandoned 35 years ago; Restinga Vegetations showed relative similarity too; 5- Pioneers was the ecological group with more number of species, and more species were found in the border subplots, indicating that most part of the species do not tolerate the extreme conditions of the gap centre, and they colonize the area through the borders