Alfa and Beta diversity in the cerrado sensu stricto

O bioma cerrado possui uma das mais ricas florasdentre as savanas mundiais com mais de 6000 espécies, abrange uma vasta extensão territorial, contém as três maioresbacias hidrográficas sul americanas, e se destaca pela elevada biodiversidade. O objetivo deste trabalho, que faz partedo Projeto Biogeografia do Bioma Cerrado, foi analisar as diversidades alfa e beta em comunidades de cerrado sensustricto. Foram amostrados o Parque Nacional de Brasília, a Estação Ecológica de Águas Emendadas, a Area deProteção Ambiental (APA) Gama-Cabeça de Veado, Silvânia-GO, Paracatu-MG e Patrocínio-MG. A amostragem foialeatória com 10 parcelas de 20x50m em cada área de estudo. Foram incluídas plantas lenhosas, exceto lianas, quetivessem no mínimo 5cm de diâmetro. Foi calculada a diversidade alfa pelo teste de Shannon & Wienner e o deSimpson. A diversidade beta foi calculada pelo índice de Whittaker que mede a mudança ou taxa de substituição nacomposição de espécies de um local para outro. Foi efetuada a curva espécie-área para as 60 parcelas amostradas eefetuada a classificação por TWINSPAN. O cerrado sensu stricto da Chapada Pratinha pode ser diferenciado em duaszonas fitogeográficas: Distrito Federal-Silvânia e Paracatu-Patrocínio. Estas coincidem com um zoneamento porsistemas de terra que classifica a primeira zona como terras altas em contraposição à segunda.The cerrado flora is one of the richest among theworld’s savannas with more than 6000 species. The cerrado covers a large territory, contains the three most importanthydrographycal basins in South America and a high diversity. The objective of this work, that is part of the projectBiogeography of the Cerrado Biome, was to analyse alfa and beta diversity in the cerrado sensu stricto. The sampledplaces were: Brasília National Park – DF, Águas Emendadas Ecological Station – DF, Environmentally protected Areaof Gama-Cabeça de Veado – DF, Silvânia – GO, Paracatu – MG and Patrocínio – MG. The sampling was randomizedwith 10 plots of 20x50m in each study-site. Woody plants from 5cm dbh, excluding lianas were sampled. Shannon &Wienner’s and Simpson’s diversity index were used to calculate alfa diversity and Whittaker’s index for beta diversity.The latter measures the rate of replacement in species composition from one place to another. A species-area curve wasalso drawn for the sixty plots sampled. A classification by the TWINSPAN method was also carried out. The cerradosensu stricto in Chapada Pratinha can be separated in two phytogeographic zones: Distrito Federal – Silvânia andParacatu – Patrocínio. Those coincide with a land system classification which places the first zone in the highlands andthe second in the lowlands

Distribuições de diâmetros e de alturas de uma comunidade arbórea e algumas das principais espécies no Brasil central ao longo de um período de seis anos (1985-1991)

The diameter and height structure were studied over six years in approximately 64 ha of the Gama gallery forest in Brasília, DF. Trees from 10 cm dbh were measured every three years from 1985 in 151 (10 x 20 m) permanent plots. Natural regeneration (individuals under 10 cm dbh) was measured in subplots within the 200 m2 plots. Most individuals and species were under 45 cm diameter and 20 m high while the maximum diameter for individual species ranged from 30 to 95 cm. The diameter structure was typical of a mixed tropical forest with the number of individuals decreasing with increasing size classes and showing little change over the six years. The most abundant species occupy different positions in the canopy and have different size structures. _______________________________________________________________________________ RESUMOA distribuição de diâmetros e alturas foi estudada num trecho de 64 ha da mata de galeria do Ribeirão do Gama em Brasília, DF. Árvores a partir de 10 cm de diâmetro foram medidas a intervalos de três anos desde 1985 em 151 parcelas permanentes de 10 x 20 m. A regeneração natural (indivíduos com diâmetros inferiores a 10 cm) foi medida em subparcelas dentro das parcelas de 200 m2. Os limites máximos atingidos pela maioria dos indivíduos e espécies foram 45 cm de diâmetro e 20 m de altura. O diâmetro máximo atingido pelas espécies individualmente variou de 30 a 95 cm. A distribuição diamétrica foi típica de florestas nativas com o número de indivíduos decrescendo com o incremento das classes diamétricas e mudando pouco durante os seis anos. As espécies mais abundantes ocupam diferentes estratos e têm distribuições diamétrica e de alturas distintas

Floristic of the herbaceous and subshrub layer of a moist grassland in Brasília, Brazil.

A riqueza florística do estrato herbáceo-arbustivo de campo limpo úmido, uma vegetação campestre do bioma Cerrado, é pouco conhecida, embora as ervas e subarbustos sejam o maior componente na vegetação de Cerrado. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a riqueza florística da camada herbáceo-subarbustiva de um campo limpo úmido, com aproximadamente 16 ha, localizado na Fazenda Água Limpa (FAL), Brasília, DF (15º56’ a 15º59’ S e 47º55’ a 47º58’ W), além de comparar a sua flora herbáceo-arbustiva com a de outras áreas do bioma Cerrado no Brasil central e sudeste. Material botânico fértil foi coletado quinzenalmente, de setembro de 1999 a fevereiro de 2001, ao longo de trilhas distribuídas de modo a percorrer a maior extensão da área possível. Foram registradas 197 espécies, distribuídas em 105 gêneros e 41 famílias, tendo sido provavelmente descoberta uma nova espécie de Syngonanthus (Eriocaulaceae). As oito famílias com maior número de espécie foram Poaceae (39 espécies); Cyperaceae (24); Asteraceae (21); Polygalaceae (15); Eriocaulaceae (12); Xyridaceae e Melastomataceae (8) e Fabaceae (7). A similaridade florística, medida com índice de Sørensen, entre o campo limpo úmido estudado e as outras 12 áreas de Cerrado foram baixas variando de 3,3% a 37,4%. As baixas similaridades entre as áreas comparadas podem estar relacionadas com as diferenças de saturação hídrica do solo ou diferenças no tamanho das áreas de Cerrado remanescentes. A ordenação separou claramente as áreas úmidas das áreas secas e sugere que a distância geográfica entre as mesmas também pode ter influenciado a heterogeneidade florística no componente herbáceo-subarbustivo. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACTLittle is known on the floristic richness of the herb-subshrub layer of the moist grassland, a grassy field vegetation within the Cerrado biome, although herbs and subshrubs are the major components of the Cerrado flora. The objective of this work was to characterize the floristic richness of the herb-subshrub layer of a moist grassland, in 16 ha in Fazenda Água Limpa (FAL), Brasília, DF (15° 56’ to 15° 59’ S and 47° 55’ to 47° 58’ W) and to compare with it with other Savana-like vegetations in central and southeastern Brazil. Vouchers were collected at quarterly intervals, from September 1999 to February 2001 along transects established in order to cover most of the study-area. A total of 197 species in 105 genera and 41 families was recorded. A species of Syngonanthus (Eriocaulaceae), probably new to science was found. The richest families were Poaceae (39 species); Cyperaceae (24); Asteraceae (21); Polygalaceae (15); Eriocaulaceae (12); Xyridaceae and Melastomataceae (8); and Fabaceae (7). Similarities between this moist grassland and 12 other sites, measured with the Sorensen index, were low, varying from 3.3% to 37.4%. The low similarities between the compared sites may be related to the differences in soil water saturation or differences in the size of the area covered by grasslands in each site. The ordination analysis readily distinguished dry from humid sites and suggested that geographic distance between the sites can also affect floristic heterogeneity in the herbaceous subshrub-component

Phenology of the herbaceous layer in a campo sujo community in the fazenda água limpa, Federal District, Brazil

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das mudanças sazonais sobre a fenologia vegetativa (foliação) e reprodutiva (floração e frutificação) do componente herbáceo-subarbustivo de uma comunidade de campo sujo (15º55’478”S e 47º54’225”W) naFazenda Água Limpa, Brasília, DF. O clima da região é do tipo Aw, segundo a classificação de Köppen, com precipitação média anual de 1.500 mm. Foram selecionados 3 a 10 indivíduos de 61 espécies distribuídas em 23 famílias, resultando em 519 indivíduos marcados. Osindivíduos foram observados quinzenalmente, de outubro/1999 a fevereiro/2001. O fogo ocorrido na área dois meses antes do início doestudo estimulou a floração e a frutificação das espécies amostradas. A floração na comunidade apresentou-se distribuída por todo operíodo estudado, com concentração na estação chuvosa. O período de produção de frutos foi similar ao de produção de flores e a maioriadas espécies amadureceu seus diásporos do meio da estação chuvosa até o fim da seca. Na estação seca houve grande percentagem deespécies com folhas secas. No entanto, nem todas as espécies secaram completamente suas folhas nesse período, sendo que 3,2%produziram folhas novas e 31% mantiveram suas folhas verdes. Os eventos vegetativos e reprodutivos das plantas da camada herbáceosubarbustivamostraram-se dependentes da pluviosidade.The objective of this study was to analyse the phenological events in the herbaceous and sub-shrub layer of a campo sujo (15º55’478”S and47º54’225”W) community in relation to rainfall. The climate is Aw by Köppen classification with a mean annual precipitation of 1,500 mm. Three to ten individuals belonging to 61 species were studied totaling 519 individuals. The individuals were observed quarterly, from October1999 to February 2001. An accidental fire happened in the area two months before the beginning of this study. It stimulated flowering and fruiting of the species. Flowering occurred continuosly over the study period but, with a concentration in the rainy season. Fruiting presented a similar pattern with most species maturing their diaspores from the middle to the end of the rainy season. During the dry season there wasa higher production of dry leaves. However, some species did not have all leaves completely dried in that period, 3.2% produced new leaveswhile 31% remained with mature green leaves. The vegetative and reproductive events of the plants in the herbaceous layer were dependenton the precipitation

Fenologia reprodutiva da camada herbácea e subarbustiva de savana (campo sujo) na reserva da biosfera do cerrado I, Brasil

O objetivo deste estudo foi analisar os eventos fenológicos na camada herbácea subarbustiva em relação à precipitação e às síndromes de dispersão das espécies em uma comunidade de Campo Sujo na Fazenda Água Limpa (FAL), Brasília-DF. O Campo Sujo é uma savana predominantemente herbácea com poucos arbustos e pequenas árvores. O clima da região é do tipo Aw, segundo a classificação de Köppen, com uma precipitação média anual de 1500 mm. Foram selecionadas as espécies que possuíam de 3 a 10 indivíduos, resultando em 61 espécies e 519 indivíduos amostrados. Os indivíduos foram observados quinzenalmente de outubro de 1999 a fevereiro de 2001. O fogo ocorrido na área dois meses antes do início do estudo estimulou a floração e a frutificação das espécies amostradas. A floração na comunidade apresentou-se distribuída por todo o período estudado com concentração de espécies florescendo na estação chuvosa. A produção de frutos foi similar, com a maioria das espécies amadurecendo seus diásporos do meio para o final da estação chuvosa. A correlação entre as espécies anemocóricas produzindo frutos maduros e a precipitação foi significativa e inversa. As espécies anemocóricas e autocóricas são dominantes na camada herbácea subarbustiva de Campo Sujo e determinam o padrão fenológico da comunidade.The objective of this study was to analyse the phenological events in the herbaceous and subshrub layer in relation to rainfall and the dispersion syndromes of the species at a Campo Sujo community in the Água Limpa Farm (FAL), Brasília-DF. Campo Sujo is a grassland Savannah with a few scattered shrubs and small trees. The climate is Aw by Köppen classifcation with a mean annual precipitation of 1500 mm. Herbaceus species with three to ten individuals were monitored totalling 519 individuals of 61 species. The individuals were observed quarterly from October 1999 to February 2001. An accidental fre happened in the area two months before the beginning of this study and stimulated fowering and fruiting of the studied species. Flowering at the community level was distributed all over the study period with a concentration of fowering species in the rainy season. The pattern of fruiting was similar to the fowering, with most species maturing their diaspore from the middle to the end of the rainy season. The correlation between anemo-choric species producing mature fruits and precipitation was signifcant and inverse. Anemochoric and autochoric species are dominant at the herbaceous-subshrub layer of the Campo Sujo and they determine the phenological pattern of the community

Recovery of soils contaminated by organochlorine pesticides in cidade dos meninos, Duque de Caxias, RJ, Brazil

O Serviço Nacional de Malária operacionalizou uma fábrica de pesticidas organoclorados utilizadosem campanhas de saúde pública (HCH e DDT) entre 1950 e 1965, na Cidade dos Meninos, no município de Duque de Caxias, RJ, visando combater doenças rurais endêmicas. Após denúncia na mídia, em 1989, a FEEMAdetectou que, com a desativação da fábrica, foram deixados resíduos da produção dos pesticidas, causando acontaminação do solo. Neste trabalho foram realizadas análises foliares e de solo em dois talhões de espéciesde eucalipto (Eucalyptus grandis e Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Jhonson), com o objetivode avaliar o potencial da espécie como fitorremediador de área contaminada por organoclorados. Coletaram-se cinco amostras compostas de folhas (três do C. citriodora e duas do E. grandis) e uma composta de soloem cada um dos talhões estudados para análise de organoclorados por cromatografia gasosa. As alturas médiasdos talhões de E. grandis e C. citriodora foram, respectivamente, de 9,1 e 16,8 com diâmetros médios de7,8 e 15,95 cm; a média de C. citriodora foi similar à de outros plantios em regiões de mata atlântica, ficandoa de E. grandis pouco abaixo. Detectou-se a presença de organoclorados nas folhas analisadas, porém embaixas concentrações. Nos solos, as concentrações encontradas foram altas, sendo maiores no talhão de E.grandis. Os resultados foram comparados com análises prévias na área, indicando que as espécies atuaramcomo fitorremediadoras, especialmente o C. citriodora, uma vez que houve redução na contaminação do soloe absorção dos organoclorados pelas folhas.The Malaria National Service built a factory of organoclorine pesticides used in public healthcampaigns (HCH and DDT) between 1950 and 1965, at Cidade dos Meninos, in the municipal district ofDuque de Caxias/RJ to control the dissemination of endemic rural diseases. After a media outcry, in 1989,FEEMA investigated and found out that after the factory closure piles of residues were left behind causingthe contamination of the soils. Analyses of foliar tissues and soil were conducted in two stands of Eucalyptus(Eucalyptus grandis e Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Jhonson), with the objective of evaluatingthe potential of the species as phytoremediator of contaminated soils by organochlorines pesticides. A compositesoil sample and five samples of leaves were collected in each one of the studied places. Three leaf samplesfrom C. citriodora and two from E. grandis were analized for pesticides organochlorines by gas chromatography.Both species grew on the same conditions, with average heights of 9,1 e 16,8 m and average diameters of7,8 and 15,95 cm for E. grandis and C. citriodora, respectively. The average height and diameter of C. citriodorawere similar to those found for other stands in the Atlantic forest region while the E. grandis was a littlebellow those averages. The presence of organochlorine pesticides was detected in the leaves at low concentrationsbut the concentrations in the soils were high, being greater in the E. grandis plantation. These results werecompared to previous analyses and suggested that the species can function as phytoremediators especiallythe C. citriodora

Long-distance dispersal helps germinating mahogany seedlings escape defoliation by a specialist caterpillar

Herbivores and pathogens with acute host specificity may promote high tree diversity in tropical forests by causing distance- and density-dependent mortality of seedlings, but evidence is scarce. Although Lepidoptera larvae are the most abundant and host-specific guild of herbivores in these forests, their impact upon seedling distributions remains largely unknown. A firm test of the mechanism underpinning the Janzen-Connell hypothesis is difficult, even for a single tree species, because it requires more than just manipulating seeds and seedlings and recording their fates. Experimental tests require: (1) an insect herbivore that is identified and highly specialised, (2) linkage to an in situ measure (or prevention) of herbivory, and (3) evaluation and confirmation among many conspecific adult trees across years. Here we present experimental evidence for a spatially explicit interaction between newly germinating seedlings of a Neotropical emergent tree, big-leaf mahogany (Swietenia macrophylla, Meliaceae), and caterpillars of a noctuid moth (Steniscadia poliophaea). In the understory of a southeastern Amazon forest, the proportion of attacks, leaf area lost, and seedling mortality due to this specialised herbivore peaked near Swietenia trees, but declined significantly with increasing distance from mature fruiting trees, as predicted by the Janzen-Connell hypothesis. We conclude that long-distance dispersal events (>50m) provided an early survival advantage for Swietenia seedlings, and propose that the role of larval Lepidoptera as Janzen-Connell vectors may be underappreciated in tropical forest

Initial development of dipteryx alata vogel and myracrodruon urundeuva allemão in enrichment planting in a semi-deciduous secondary forest

Nesse estudo avaliou-se o desenvolvimento inicial de Dipteryx alata e Myracrodruon urundeuva plantadas em sistema de enriquecimento de floresta estacional semidecídua secundária, seguindo um gradiente ambiental de umidade, em direção a áreas de cerrado. As avaliações da sobrevivência e do crescimento em altura total e diâmetro do coleto foram feitas 12 meses após o plantio e foram constatados 10% de mortalidade para M. urundeuva e 45% para D. alata. Vinte e cinco meses após o replantio, a mortalidade foi de 15% para ambas as espécies. Não houve associação entre mortalidade das espécies e gradiente ambiental (χ²) e também não foram encontradas diferenças estatísticas nos incrementos diamétricos entre as espécies (ANOVA). O crescimento médio em diâmetro de Myracrodruon urundeuva e D. alata foi de 0,96 e 0,52 mm.ano-1, respectivamente. O crescimento médio em altura foi de 9,6 e 4,0 cm.ano-¹ em M. urundeuva e D. alata, respectivamente, diferentes estatisticamente. O menor crescimento em altura de D. alata em relação a M. urundeuva não deve ser utilizado para julgar a adaptação dessa espécie ao ambiente, podendo estar relacionado a diferentes padrões de crescimento, estratégias de adaptação ou diferentes necessidades ecológicas, demonstrando diferenças quanto à eficiência no uso dos recursos disponíveis. Este estudo destacou o potencial dessas espécies para compor sistemas de enriquecimento de capoeiras. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTInitial development of Dipteryx alata Vogel and Myracrodruon urundeuva Allemão planting in enrichment in a semideciduous secondary forest. This study evaluated the initial development of Dipteryx alata and Myracrodruon urundeuva planted in enrichment system in a secondary semi-deciduous seasonal forest along an environmental gradient. The survival and growth in height and diameter were made 12 months after planting. There was 10% mortality for M. urundeuva and 45% for D. alata. Twenty-five months after replanting, the mortality was 15% for both species. There was no association between mortality of the species and environmental gradient (χ²) and also there were no statistical differences in diameter increment between species (ANOVA). Myracrodruon urundeuva and D. grew on average 0.96 and 0.52 mm.yr-1, respectively. The average growth in height was 9.6 and 4.0 cm.yr-¹ for M. urundeuva and D. alata, respectively, statistically different. The smaller growth in height of D. alata versus M. urundeuva should not be used determine the adaptation to the environment and may be linked to different patterns of growth, adaptation strategies, or different ecological needs, showing differences in efficiency in the use of available resources. This study highlighted the potential use of these species in enrichment systems

Composição florística, diversidade e estrutura do cerrado sensu stricto sobre solos rochosos no norte de Goiás e sul de Tocantins

O cerrado sensu stricto é uma savana que ocupa grande parte do Brasil Central, apresentando cobertura lenhosa de 10% a 60% onde árvores alcançam até sete metros de altura. Ocorre principalmente em solos bem drenados e profundos mas é também encontrado em solos mais rasos. A diversidade e a fitossociologia do cerrado sensu stricto em Cambissolos e Litossolos rochosos foram aqui estudadas. Dezesseis parcelas de 20 x 50 m2 foram amostradas aleatoriamente sobre manchas dessa vegetação no Norte de Goiás e Sul de Tocantins. Os troncos com diâmetros a partir de 5 cm a 30 cm do nível do solo foram medidos. As coletas foram depositadas no herbário do IBGE. Um total de 87 espécies em 65 gêneros e 33 famílias foram encontrados. O índice de diversidade de Shannon foi de 2,87 nats ind-1, a densidade foi de 836 troncos ha-1 e a área basal foi de 8,4374 m2 ha-1. O índice de Sørensen indicou similaridades mais elevadas entre parcelas no mesmo local, sugerindo a existência de um gradiente geográfico influenciando a composição florística do cerrado sensu stricto sobre solos rochosos. O índice de Czekanowski confirmou esta tendência. Os agrupamentos finais da classificação por TWINSPAN foram definidos por espécies preferenciais de solos mais férteis, em oposição à espécies típicas de solos distróficos e à espécies comuns com matas de galeria, que ocorreram nas grotas.The "cerrado" sensu stricto is a savanna woodland physiognomy which occupies most of central Brazil, with the degree of canopy cover varying from 10% to 60% at a site with trees reaching up to seven meters high. It occurs mostly on deep and well-drained soils but can also be found on shallower ones. The diversity and structure of the "cerrado" sensu stricto on shallow and rocky Cambisols and Litosols were studied here. Sixteen 20 x 50 m2 plots were sampled in a random design over patches of this vegetation in northern Goiás State and southern Tocantins. All stems from 5 cm diameter at 30 cm from the ground level were measured. Vouchers were collected and deposited at the IBGE herbarium. A total of 87 species in 65 genera and 33 families were found. Diversity index was 2.87 nats ind-1, density was 836 stems ha-1 with a basal area of 8.4374 m2 ha-1. Sørensen's index indicated higher similarities between plots at the same site indicating a geographical gradient influencing the floristic composition of the "cerrado" sensu stricto on rocky soils. Czekanowski's index confirmed this trend. TWINSPAN classification final groups were defined by preferential species of more fertile soils, in opposition to those typical of dystrophic soils and to common species to gallery forests occurring on sloping terrains with gullies

Phytosociology of a cerrado sensu stricto fragment at the Paranoá environmental protection area, DF, Brazil

Este estudo foi conduzido no Distrito Federal, no Centro Olímpico da Universidade de Brasília. O local é um dos poucos remanescentes de vegetação natural noperímetro urbano de Brasília. O objetivo do trabalho foi estudar a composição florística e a fitossociologia do cerrado sensu stricto,visando obter subsídios para um plano de conservação da área. Foram alocadas aleatoriamente dez parcelas de 20×50m (1.000m2). Foram incluídos na amostragem todos os troncos com diâmetro maior ou igual a 5cm, obtidos a 30cm do solo. Foram amostradas 54 espécies distribuídas em 44 gêneros e 30 famílias. A família Leguminosae apresentou o maior número de espécies (9), seguida da Malpighiaceae (4)e Vochysiaseae (4). As espécies com maior Índice do Valor de Importância foram Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville, Styraxferrugineus Nees & Mart., Ouratea hexasperma (A. St.-Hill.), Caryocar brasiliense Cambess. e Kielmeyera coriacea (Spreng.) Mart. Oíndice de Shannon (H’= 3,41) comprovou a alta diversidade da área. A densidade foi de 882 árvores por hectare e a área basal de 9,53m2/ha.This study was conducted in a remnant of cerrado sensu stricto at the Olimpic Center of the University of Brasília, at the Paranoá Environmental Protection Area - DF. The site is one of the few remnants of natural vegetation within the urban perimeter of Brasília. The objective was to investigate the floristic composition and the phytosociology of the cerrado sensu stricto to gather information for a conservation plan.Ten 20×50m (1,000m2) plots were ramdonly located and all woody individuals with dbh equal or greater than 5cm at 30cm from groundlevel were identified and measured. A total of 54 species in 44 genera and 30 families were found at the site. Leguminosae had the mostspecies (9), followed by Malpighiaceae (4) and Vochysiaseae (4). The highest importance values were for Stryphnodendron adstringens(Mart.) Coville, Styrax ferrugineus Nees & Mart., Ouratea hexasperma (A. St.-Hill.), Caryocar brasiliense Cambess. and Kielmeyeracoriacea (Spreng.) Mart. Shannon index (H’=3.41) suggests high diversity. Community density was 822 trees per ha with basal area of 9.53m2.ha-