Produção de serrapilheira e decomposição foliar em fragmentos florestais de diferentes fases sucessionais no Planalto Atlântico do estado de São Paulo, Brasil

Litterfall and litter decomposition are vital processes in tropical forests because they regulate nutrient cycling. Nutrient cycling can be altered by forest fragmentation. The Atlantic Forest is one of the most threatened biomes in the world due to human occupation over the last 500 years. This scenario has resulted in fragments of different size, age and regeneration phase. To investigate differences in litterfall and leaf decomposition between forest successional phases, we compared six forest fragments at three different successional phases and an area of mature forest on the Atlantic Plateau of Sao Paulo, Brazil. We sampled litter monthly from November 2008 to October 2009. We used litterbags to calculate leaf decomposition rate of an exotic species, Tipuana tipu (Fabaceae), over the same period litter sampling was performed. Litterfall was higher in the earliest successional area. This pattern may be related to the structural properties of the forest fragments, especially the higher abundance of pioneer species, which have higher productivity and are typical of early successional areas. However, we have not found significant differences in the decomposition rates between the studied areas, which may be caused by rapid stabilization of the decomposition environment (combined effect of microclimatic conditions and the decomposers activities). This result indicates that the leaf decomposition process have already been restored to levels observed in mature forests after a few decades of regeneration, although litterfall has not been entirely restored. This study emphasizes the importance of secondary forests for restoration of ecosystem processes on a regional scale.A produção e a decomposição de serrapilheira são processos vitais nas florestas tropicais, uma vez que determinam a ciclagem de nutrientes. O processo de ciclagem de nutrientes pode ser alterado pela fragmentação florestal. A Floresta Atlântica é um dos biomas mais ameaçados mundialmente devido à ocupação humana nos últimos 500 anos. Este cenário resultou em fragmentos de diferentes tamanhos, idades e estádios de regeneração. Para explorar as diferenças na produção de serrapilheira e na decomposição foliar de acordo com o estádio sucessional da floresta, comparamos seis fragmentos florestais em três diferentes estádios sucessionais e uma área de floresta primária no Planalto Atlântico de São Paulo, Brasil. Coletamos a serrapilheira mensalmente de novembro de 2008 a outubro de 2009. Utilizamos bolsas de confinamento de serrapilheira para calcular a taxa de decomposição foliar de uma espécie exótica, Tipuana tipu (Fabaceae), durante o mesmo período de coleta da serrapilheira. A deposição de serrapilheira foi maior na área de estádio sucessional mais inicial. Esse padrão pode estar relacionado com as características estruturais dos fragmentos florestais, especialmente com a maior abundância de espécies pioneiras, que possuem uma maior produtividade e são espécies típicas de fragmentos em estádios iniciais de sucessão. Por outro lado, não encontramos diferenças significativas nas taxas de decomposição entre as áreas estudadas, o que pode ocorrer devido à rápida estabilização do ambiente de decomposição (efeito combinado das condições microclimáticas e das atividades dos decompositores). Estes resultados indicam que o processo de decomposição foliar foi restabelecido aos níveis das florestas maduras após algumas décadas de regeneração, embora a produção de serrapilheira ainda não tenha sido totalmente restaurada. Este estudo destaca a importância das florestas secundárias em um cenário regional de restauração de processos ecossistêmicos.Institute of Biosciences at the University of So PauloInstitute of Biosciences at the University of So PauloFundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de So Paulo (FAPESP) [2008/58357-3, 2006/56054-8]Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado de So Paulo (FAPESP)German Department of Education and Research (German BMBF) [01LB 0202]German Department of Education and Research (German BMBF)Forestry Institute of Sao PauloForestry Institute of Sao Paul

Population ecology of two tree species in forest fragments in Southeast Atlantic Plateau

Entre os grandes desafios da ecologia está a previsão e o entendimento das flutuações que ocorrem nas populações biológicas. Quando agregamos as intervenções humanas a esse entendimento, podemos, ao mesmo tempo em que fazemos previsões acerca do futuro das populações, entender melhor seus processos naturais de regulação e controle. Neste trabalho, realizamos um estudo da ecologia de duas espécies arbóreas tolerantes à sombra (Guapira opposita (Vell.) Reitz, pertencente ao dossel e Rudgea jasminoides (Cham.) Müll.Arg., pertencente ao sub-bosque) a fim de responder à questão de como a estrutura, a dinâmica populacional e o desempenho de plântulas respondem à heterogeneidade ambiental causada por distúrbios relacionados à fragmentação e à sucessão secundária. No Capítulo 1, testamos se a estrutura populacional, medida pela distribuição de tamanhos, está relacionada ao tamanho e/ou ao estádio sucessional do fragmento. A partir das conclusões geradas nesse primeiro estudo, no Capítulo 2 verificamos se parâmetros da dinâmica populacional, como a taxa assintótica de crescimento e as taxas vitais, explicam as variações encontradas na densidade e na estrutura. No Capítulo 3, testamos se o desempenho das plântulas destas espécies é afetado pelos fatores abertura do dossel e profundidade da serapilheira, os quais são reconhecidamente promotores da heterogeneidade ambiental em fragmentos florestais secundários. Para tanto, marcamos e acompanhamos por dois anos (de 2007 a 2009) populações das duas espécies em seis fragmentos de floresta secundária de distintos estádios sucessionais no Planalto Atlântico Paulista. Quanto à estrutura populacional, Guapira mostrou uma variação associada ao grau de estruturação da floresta, enquanto que para Rudgea o tamanho do fragmento foi a variável explicativa mais importante, o que nos levou a hipotetizar que Rudgea corre risco de extinção local nos fragmentos médios. Com relação às análises de dinâmica populacional, Rudgea apresentou um tempo de duplicação da população 4,5 vezes maior nos fragmentos médios do que nos grandes, o que nos leva a concluir que o risco de extinção local pode ser atenuado ou mesmo revertido. Para Guapira, as taxas não diferiram entre os estádios sucessionais, sendo previstas populações estáveis para ambos (955;8776;1). As análises do efeito da abertura do dossel e da profundidade da serapilheira no desempenho das plântulas demonstraram a importância da interação entre os fatores e a relevância de se considerar as diferentes fases ontogenéticas das plântulas. Através de uma abordagem inédita, demonstramos a importância do emprego de enfoques complementares (estrutura e dinâmica) para que se possa de fato entender o que ocorre em nível populacional. Além disso, destacamos a importância dos estudos de dinâmica para se elucidar os mecanismos demográficos atuantes em cada população. Esse conhecimento é uma ferramenta fundamental para o planejamento de ações direcionais de manejo e conservação.One of the greatest challenges of ecology is to understand and predict the fluctuations in the biological populations. When we consider the human intervention in this understanding, we can, at the same time, make predictions about the future of the populations and understand better their natural processes of regulation and control. In this work we carried out a study about the ecology of populations of two shade tolerant tree species (Guapira opposita (Vell.) Reitz, that occupies the canopy and Rudgea jasminoides (Cham.) Müll.Arg., that occupies the understory) to answer the question of how the structure, population dynamics and seedling performance respond to environmental heterogeneity caused by disturbances related with fragmentation and secondary succession. In the first chapter we tested if the population structure, measured by size distributions, is related to the size and/or to the successional stage of the fragment. From the conclusions generated in this first study, in the second chapter we evaluated if population dynamics parameters, such as asymptotic growth rate and vital rates explain the variation in density and structure. In the third chapter we tested if the seedling performance of these species is affected by canopy openness and litter depth, which are known promoters of environmental heterogeneity in secondary forest fragments. In order to achieve this goal we marked and followed by two years (2007- 2009) populations of both species in six secondary forest fragments of different successional stages in the Southeast Atlantic Plateau. Regarding the population structure, Guapira showed variation associated to the degree of forest structuring, while for Rudgea the fragment size was the most important explanatory variable, what lead us to hypothesize that Rudgea is in risk of local extinction in the medium fragments. Regarding the analysis of population dynamics, Rudgea showed a population doubling time in the medium fragments 4.5 times greater than in the large ones, what lead us to conclude that this risk of local extinction can be mitigated or even reversed. For Guapira, the rates did not differ between the successional stages, being predicted stable populations in both (955;8776;1). The analysis of the effect of the canopy openness and the litter depth in the seedling performance showed the importance of the interaction between these factors and the relevance of considering the different seedling ontogenetic stages. Through a new approach, we demonstrated how important is to consider complementary studies (structure and dynamics) in order to really understand what happens at population level. Besides, we highlight the importance of studies with dynamics in order to elucidate the demographic mechanisms that occur in each population. This knowledge is a fundamental tool for planning more directional management and conservation actions

Structure of the arboreal component of a seasonal forest on Serra do Sudeste, Rio Grande do Sul, Brazil

A cobertura florestal no Rio Grande do Sul encontra-se fortemente reduzida e fragmentada e, na Serra do Sudeste, particularmente, muito pouco se sabe sobre a estrutura de suas florestas. A localização de um remanescente de floresta primária nas encostas orientais permitiu a realização de um levantamento fitossociológico com o objetivo de descrever a estrutura do componente arbóreo e estabelecer relações com outras florestas estacionais. Foram amostradas todas as árvores com DAP ≥ 5 cm em uma área de 1 ha, subdividida em 100 parcelas de 10 × 10 m. Foram registrados 2.236 indivíduos, pertencentes a 69 espécies, 55 gêneros e 34 famílias. As famílias que sobressaíram em riqueza foram Myrtaceae, Lauraceae e Euphorbiaceae. A pequena contribuição de Fabaceae nas florestas na Serra do Sudeste contrasta com sua importância em outras florestas estacionais no Rio Grande do Sul e no Brasil. Dentre as espécies com os maiores valores de importância, destacaram-se Gymnanthes concolor Spreng., Esenbeckia grandiflora Mart. e Sorocea bonplandii (Baill.) W.C.Burger et al., pela elevada densidade, Sloanea monosperma Vell. e Ilex paraguariensis A.St-Hil., pela elevada área basal, e com valores intermediários nesses parâmetros Myrsine umbellata Mart., Miconia rigidiuscula Cogn. e Calyptranthes grandifolia O.Berg. A diversidade específica (H’) foi estimada em 3,204 (nats) (J’ = 0,757), um dos mais altos valores já registrados para as florestas estacionais no Rio Grande do Sul e no mesmo contexto de diversidade encontrado para a formação em outras regiões no Brasil.The original forest cover in Rio Grande do Sul is strongly reduced and fragmented and, particularly on Serra do Sudeste, little is known about the structure of its forests. The finding of a primary forest remnant in the oriental slopes allowed a phytosociological survey that aims to describe the structure of the arboreal component and to establish its relations with other seasonal forests. All trees with DBH ≥ 5 cm were recorded in an area of 1 ha, subdivided into 100 plots of 10 × 10 m. On the phytosociological survey 2.236 individuals were sampled, belonging to 69 species, 55 genera and 34 families. Myrtaceae, Lauraceae and Euphorbiaceae were the families with the highest species richness. Fabaceae almost do not appear in forests of Serra do Sudeste, which is contrasting with its participation in other seasonal forests in southern Brazil. Among the species with the highest importance values, some were found in high density, as Gymnanthes concolor Spreng., Esenbeckia grandiflora Mart. and Sorocea bonplandii (Baill.) W.C.Burger et al. Other species presented high values of basal area, as Sloanea monosperma Vell. and Ilex paraguariensis A.St-Hil. Some species showed intermediate values for the estimated parameters, such as Myrsine umbellata Mart., Miconia rigidiuscula Cogn., and Calyptranthes grandifolia O.Berg. Species diversity (H’) was estimated as 3.204 (nats) (J’ = 0.757), one of highest values recorded for seasonal forests in Rio Grande do Sul, in the same diversity context found for this formation elsewhere in Brazil

Monocotiledôneas terrícolas em um fragmento de Floresta Ombrófila Densa no Litoral Norte do Rio Grande do Sul

(Monocotiledôneas terrícolas em um fragmento de Floresta Ombrófila Densa no Litoral Norte do Rio Grande do Sul). As monocotiledôneas são um grupo muito importante na estrutura da Floresta Ombrófila Densa sendo, no entanto, pouco estudadas, principalmente as plantas terrícolas. Em um fragmento no Litoral Norte do Rio Grande do Sul (29o23’S e 49o50’W), o presente estudo comparou as monocotiledôneas terrícolas em duas áreas com características distintas de drenagem (bem drenada e paludosa). O objetivo foi investigar se a estrutura desta taxocenose (com relação à composição florística, parâmetros fitossociológicos e diversidade) é diferente entre os ambientes. Para tanto, foi realizado um levantamento florístico em todo o fragmento e uma amostragem fitossociológica pelo método de parcelas em cada ambiente. Os parâmetros calculados para as espécies foram a densidade e a freqüência relativas. Os dois ambientes foram comparados através de índices de similaridade e diversidade. O levantamento florístico resultou em 31 espécies e dez famílias, sendo as mais ricas Orchidaceae, Poaceae e Arecaceae. A amostragem fitossociológica da área bem drenada resultou em 572 indivíduos, pertencentes a 17 espécies, dentre as quais 12 herbáceas. Na área paludosa, foram amostrados 797 indivíduos, pertencentes a 14 espécies, sete delas herbáceas. Nove espécies foram comuns aos dois ambientes, sendo 0,58 o índice de similaridade calculado. Calathea monophylla, que se destaca em densidade nos dois ambientes, é um novo registro para o Estado. Concluiu-se que a estrutura desta taxocenose é diferente entre os ambientes, sendo esta diferença mais acentuada quando considerado somente o componente herbáceo. Palavras-chave: Floresta Atlântica, monocotiledôneas, componente herbáceo, florística, fitossociologia.(Terrestrial monocots in an Ombrophilous Dense Forest fragment at Northern Coastal Plain of Rio Grande do Sul). Monocots are a very important group in the structure of the Ombrophilous Dense Forest, despite scarcely studied, specially the terrestrial ones. This study was conducted in a forest fragment located at Northern Coastal Plain of Rio Grande do Sul (29o23’S and 49o50’W) comparing terrestrial monocots in two areas with contrasting drainage features (well drained and swampy). The aim was to examine whether the taxocenosis structure (concerning floristic composition, phytosociological parameters and diversity) is different between the environments. In order to do this, a floristic survey in the whole fragment and a phytosociological study in each habitat using plots were carried out. The parameters evaluated for species were relative density and frequency, and similarity and diversity were analysed for environments. The floristic survey resulted in 31 species belonging to ten families, Orchidaceae, Poaceae and Arecaceae being the richest ones. In the well drained area, the phytosociological survey sampled 572 individuals, belonging to 17 species, of which 12 were herbaceous. In the swampy area, the survey sampled 797 individuals, belonging to 14 species, of which seven were herbaceous. Nine species were common to both environments, and the Sorensen’s similarity value was 0.58. Calathea monophylla showed high density in both environments and is a new record for the State. We concluded that the taxocenosis structure is different between the environments, although the difference is stronger when just the herbaceous component is considered

Monocotiledôneas de uma comunidade da Mata Atlântica no RS

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Fitossociologia das monocotiledôneas em uma comunidade da Mata Atlântica no RS

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Fitossociologia das monocotiledôneas em uma comunidade da Mata Atlântica no RS

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