Detecção de padrões de coexistência arbórea e processos ecológicos em zona de contato de florestas ombrófilas montanas no sul do Brasil

Abstract

A tese versa sobre a detecção e avaliação de padrões de coexistência de espécies arbóreas, buscando esclarecer as relações entre a diversidade fito-estrutural e os fatores condicionantes em escalas local e regional em uma zona de contato entre duas regiões fitoecológicas (Florestas Ombrófilas Mista e Densa). O trabalho está dividido em duas abordagens; a primeira trata de um inventário fitossociológico de comunidades definidas como “sítios”, onde o grau de singularidade local é avaliado através da identidade das espécies com maior valor de importância (VI) estrutural e de suas possíveis conexões fitogeográficas, bem como através de indicadores de diversidade alfa e beta. Na segunda abordagem, comunidades são definidas estatisticamente (Multivariada, Análise do Valor Indicador das Espécies) com base na composição e abundância de espécies (área basal dos troncos), testando-se a hipótese de que comunidades distintas devem diferir pelo menos na diversidade específica, fertilidade do solo e ou produtividade primária (produção de serrapilheira PS). O estudo foi realizado no Centro de Pesquisas e Conservação da Natureza Pró-Mata, localizado na borda sudeste do Planalto Meridional Brasileiro (29o30’S; 50o11’W). Cinco sítios de 100m x 100m (dois sítios no planalto, dois na encosta e um na borda planalto-encosta) foram selecionados, onde em cada sítio as árvores (DAP>10 cm) foram medidas e determinadas em vinte e uma unidades amostrais de 100m2 (regularmente distribuídas). Sessenta e seis espécies foram levantadas, no conjunto Cabralea canjerana e Myrcia retorta tiveram os maiores valores de importância. A primeira caracteriza a encosta e a segunda o planalto, sendo ambas co-dominantes no sítio da borda do planalto-encosta. Riqueza e diversidade foram maiores nessa borda, menor no planalto e intermediária na encosta. A beta-diversidade apresenta-se maior com medidas de abundância do que apenas com a composição de espécie, em função da diferenciação das dominantes, caracterizando comunidades discretas, indicando ao mesmo tempo um contínuo gradiente florístico. As análises de ordenação e agrupamento foram utilizadas com dois tamanhos de unidade amostral (100 m2 e 500 m2), das quais somente a última apresentou padrões interpretáveis, similares aos obtidos fitossociologicamente nos sítios, onde dois principais tipos de vegetação apresentam afinidades fitogeográficas e riqueza de espécies peculiares. Os subgrupos refletiram processos histórico-ecológicos mais recentes, como a perturbação antrópica e condições locais especiais. A determinação de espécies com valores indicadores significativos é útil para a diferenciação ecológica dos tipos de comunidades. Apenas uma comunidade diferiu significativamente das demais na fertilidade do solo, devido à condição especial topográfica e litológica. A produção de serrapilheira destas florestas foi similar aos valores médios das florestas brasileiras tropicais e subtropicais. Conclui-se que, na zona de transição estudada, tende a ter um ecótono da vegetação associado à transição geomorfológica planalto-encosta. Algumas considerações sobre o alcance metodológico de detecção de biodiversidade e das perspectivas de pesquisas integradas sobre os processos ecossistêmicos são apresentadas.

This thesis searches to detect patterns of the arboreal species coexistence on a transition zone of two phyto-ecological regions, Mixed and Dense Rainforests, contributing to the knowledge of ecological processes on the local to regional scale. The work is divided in two approaches; the first is a phytosociological inventories aiming to answer if in this zone exists a set of local communities with similar floristic-structural patterns, or not, and what are their phytogeographical affinities; the second tests the hypothesis that the communities types statistically defined have indicator species and differs in specific diversity attributes, soil fertility and the primary productivity (litterfall). The study was carried out at CPCN Pró-Mata, a research center located on the southeastern border of the Meridional Brazilian Plateau (29o30’S; 50o11’W). Five sites of 100 x 100m (two plateau sites, two slope sites, and one plateau-slope site) were selected; the trees (DBH>10cm) were measured and determined and twenty-one sampling units of 100m2 (regularly distributed), in each site. Sixty-six species were surveyed. Cabralea canjerana and Myrcia retorta had the highest importance value indexes. The first species characterizes the slope; the second species characterizes the plateau; and both are co-dominant at the slope-plateau site. Richness and diversity (Shannon index) were higher at slope-plateau transition, lower at the plateau and intermediate at the slopes. The Beta diversity shows that the sharpness between slope and plateau communities is more associated to species abundance than to species composition only. The Ordination and Cluster analyses were used with two sized sampling units (100 m2 and 500m2), which only the latter showed interpretable patterns, similar to those phytosociological results, where emerges the two main vegetation types indicated the broader regional floristic affinities and its influence on species richness. The sub-groups reflected more recent local historical-ecological processes, mainly identified as anthropic disturbance regime and special local conditions. The Indicator Species Analysis was very responsive to the present objective helping to define the best indicative species and ecological context. Soils differ significantly only for one group, differentiated by special topographic condition and lithologic origin. The annual litterfall of these forests were equivalent among sites and they are similar to register for average the tropical and subtropical Brazilian forests. Conclude that in this transition zone trends to have a vegetation ecotone is associated to the geomorphologic transition slope-plateau. Then, communities types statistically defined reflect hierarchically phytoecological regional affinities and particular ecological conditions. Some considerations about methodological biodiversity detection integrated to researches about ecosystem process are shown.