Padrões de organização em comunidades de formigas nos campos sulinos e ecossistemas associados

Abstract

Entender a distribuição de espécies em ecossistemas naturais e os processos envolvidos com estes padrões tem sido um tema cada vez mais importante devido a rápida perda e transformação de habitats atualmente. Com isso, é possível evitar potenciais perdas de espécies, funções ecológicas ou até mesmo histórias evolutivas de comunidades frente a mudanças climáticas e no uso da terra. O objetivo geral desta tese foi avaliar os padrões de organização de comunidades de formigas em ecossistemas campestres e florestais ao longo de toda distribuição dos Campos Sulinos no Sul do Brasil. Para isso, utilizei diferentes escalas espaciais e abordagens baseadas em diversidade taxonômica, atributos funcionais e relações filogenéticas de espécies de formigas. Os resultados obtidos para cada capítulo indicam que: (1) campos e florestas localizados em áreas de ecótonos são igualmente diversos quanto a riqueza de espécies e linhagens evolutivas de formigas, porém com distinta composição taxonômica entre ambientes (escala local) e regiões fisiográficas (escala regional); além disso, enquanto a filtragem ambiental explica os padrões em escala local, processos espaciais estão relacionados à escala regional; (2) diversidade taxonômica, funcional e filogenética de formigas seguem um clássico padrão latitudinal no Sul do Brasil, mas a variação interespecífica de tamanho de corpo mostra um padrão contrário (espécies menores em maiores latitudes); além disso, enquanto o aumento de precipitação e produtividade explicam a variação taxonômica e funcional, a diminuição da temperatura é o principal driver da diversidade filogenética; por fim (3) uma redução na porcentagem de cobertura florestal e na biomassa de serapilheira acumulada em florestas ripárias reduzem a diversidade de formigas, potenciais funções ecológicas e histórias evolutivas, indicando a importância da conservação destes ecossistemas. Os resultados desta tese contribuem com padrões de distribuição de espécies e descreve potenciais drivers e processos envolvidos. Além disso, do ponto de vista das formigas, tanto campos quanto florestas em mosaicos e maiores coberturas de matas ripárias devem ser preservadas.

Understanding the species distribution in natural ecosystems and the processes behind these patterns has been an increasingly important issue due to the rapid habitat loss and transformation nowadays. Thus, it is possible to avoid potential loss of species, ecological functions or even evolutionary histories of communities to climate and land use change. The aim of this thesis was to evaluate the assembly patterns of ant communities in forest and grassland ecosystems throughout South Brazilian Grasslands. For this, I used different spatial scales and approaches based on taxonomic diversity, functional traits and phylogenetic relationships of ant species. The results obtained for each chapter indicated that: (1) forest and grassland habitats in ecotones are equally diverse in ant species richness and evolutionary lineages, but with distinct taxonomic composition between habitats (local scale) and physiographic regions (regional scale); furthermore, while environmental filtering explains the local scale patterns, spatial processes are related to the regional scale; (2) ant taxonomic, functional and phylogenetic diversity follows a classical latitudinal pattern in southern Brazil, and the interspecific variation in body size show the opposite pattern (lower size at highest latitudes); moreover, while the increase precipitation and productivity explain the taxonomic and functional variation, the decrease in temperature is the main driver of phylogenetic diversity; finally, (3) loss of the percentage of forest cover and leaf-litter biomass accumulated in riparian forests result in loss of ant diversity, potential ecological functions, and evolutionary histories, highlighting the importance of the conservation of these ecosystems. The results of this thesis contribute to species distribution patterns and describe potential drivers and processes involved. In addition, from the ants' point of view, both grasslands and forests in ecotones and larger riparian forest cover should be preserved. Key words: Formicidae; natural grasslands; ecotones; riparian forests; Pampa biome; Atlantica Forest biome; fire; grazing; taxonomic diversity; functional diversity; phylogenetic diversity; environmental variables.