Strong relationships between soil and vegetation in reference ecosystems of a riparian atlantic rainforest in the upper Doce River watershed, southeastern Brazil

Habitat loss and fragmentation have been impacting ecosystem services essential for human survival. The Brazilian Atlantic rainforest, a biodiversity hotspot, has suffered from historical deforestation and, more recently, from an environmental disaster caused by the Fundão dam collapse that released ore tailings drastically affecting a large territory in the Doce River watershed. This work aims to assess the relationships between soil properties and vegetation in a reference ecosystem to provide guidelines for restoration projects in areas affected by the dam collapse. We conducted phytosociological (vegetation characteristic) and soil quality studies in three distinct natural sites and studied different vegetation strata to better understand plant species composition in reference sites along the impacted Doce River and their potential role in community structuring and functioning. We recorded 140 species, 78 in the tree stratum, and 90 in the sapling stratum. Furthermore, our results highlight the influence of soil on floristic composition in the Atlantic rainforest. Smallscale edaphic variation influenced species composition in both sapling and tree strata. We also identified species of the same genus with strong association with the extremes of the edaphic gradient. Therefore, we highlight that studies in various regions along the Doce River watershed are of utmost importance to evaluate the association between species and soils. The particularities of the species are crucial to the effectiveness of restoration processes since this plant-soil correlation should not be extrapolated even within the same genus. This knowledge is of strategic relevance to provide scientificbased guidance for restoring these environments, aiming at the recovery of biodiversity and ecosystem services.Fil: Ramos, Letícia. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Negreiros, Daniel. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Ferreira, Bárbara S. Silva. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Figueiredo, João Carlos Gomes. Universidade Estadual de Montes Claros; BrasilFil: Paiva, Dario C.. Florida International University; Estados UnidosFil: Oki, Yumi. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: De Souza Justino, Wénita. Universidade Federal de Minas Gerais; BrasilFil: Dos Santos, Rubens Manoel. Universidade Federal de Lavras; BrasilFil: Aguilar, Ramiro. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Nunes, Yule Roberta Ferreira. Universidade Estadual de Montes Claros; BrasilFil: Fernandes, G Wilson. Universidade Federal de Minas Gerais; Brasi

Diversidade e estrutura genética de Barbacenia pabstiana L.B.SM. & Ayensu (Velloziaceae J. Agardh) nos inselbergs do sudeste brasileiro

Inselbergs are monolithic rocks, of granitic and/or gneissic matrix, formed from continental crystalline shields that hold a high diversity of species. Many species belonging to the Velloziaceae family that occur forming mats on these rocky outcrops are well adapted to the adverse environmental conditions imposed by these inselbergs, being restricted to these rupicolous communities. Barbacenia pabstiana L.B.Sm. & Ayensu is a mat-forming species with restricted distribution, tolerant to desiccation, in inselbergs of the state of Espírito Santo in southeastern Brazil, with naturally fragmented populations. In this work we used 12 fragments of the ISRR marker, used in other species belonging to botanical families Velloziaceae, Orchidaceae and Bromelliaceae, occurring in these rocky outcrops, to evaluate the genetic diversity and structure of B. pabstiana. The number of polymorphic loci ranged from 70.86-82.29%, the expected heterozygosity and Shannon index showed no significant differences among populations, ranging from 0.161-0.192 and 0.262-0.311, respectively. The Pedra da Lajinha population showed the highest genetic diversity values, and the structure analysis demonstrates that this population harbors diversity of all the genetic variation found in the species. Thus we suggest that this population deserves special attention in future conservation strategies. Our results show high genetic similarity among geographically distant populations, suggesting that the current geographic isolation has not yet influenced the genetic structure of the populations analyzed, and that these populations would be connected in recent periods. This work will help in new studies on population genetics of species belonging to the family Velloziaceae, as well as species of other botanical families present on rocky outcrops of inselbergs, in order to guide future conservation actions and to promote new investigations on processes of population isolation. Keywords: Inselbergs. Atlantic Forest. Monocot mats. Population genetics. ISSR. Genetic diversityInselbergues são rochas monolíticas, de matriz granítica e/ou gnáissica, formadas a partir de escudos continentais cristalinos que detém alta diversidade de espécies. Muitas espécies pertencentes a família Velloziaceae que ocorrem formando tapetes nestes afloramentos rochosos estão bem adaptadas a condições ambientais adversas impostas por esses inselbergues, sendo restritas a essas comunidades rupícolas. Barbacenia pabstiana L.B.Sm. & Ayensu é uma espécie formadora de tapetes com distribuição restrita, tolerante à dessecação, em inselbergues do estado do Espírito Santo no sudeste do Brasil, com populações naturalmente fragmentadas. Neste trabalho utilizamos 12 fragmentos do marcador ISRR, utilizados em outras espécies pertencentes as famílias botânicas Velloziaceae, Orchidaceae e Bromelliaceae, ocorrentes nestes afloramentos rochosos, para avaliar a diversidade e estruturação genética de B. pabstiana. O número de lócus polimórficos variou de 70,86– 82,29%, a heterozigosidade esperada e o índice de Shannon não apresentaram diferenças significativas entre as populações, variando de 0,161–0,192 e 0,262–0,311, respectivamente. A população de Pedra da Lajinha apresentou os maiores valores de diversidade genética, e a análise de estruturação demonstra que esta população abriga diversidade de toda a variação genética encontrada na espécie. Assim sugerimos que esta população mereça especial atenção em futuras estratégias de conservação. Nossos resultados mostram alta similaridade gênica entre as populações distantes geograficamente sugerindo que o isolamento geográfico atual ainda não influenciou na estruturação genética das populações analisadas, e que estas populações estariam conectadas em períodos recentes. Este trabalho serve como auxílio em novos estudos sobre genética de populações em espécies pertencentes a família Velloziaceae, quanto a espécies de outras famílias botânicas presentes em afloramentos rochosos de inselbergues, a fim de nortear ações de conservação no futuro e promover novas investigações sobre processos de isolamento de populações. Palavras-chave: Inselbergues. Mata Atlântica. Tapetes de monocotiledôneas. Genética de populações. ISSR. Diversidade genéticaCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio