Diversidade e distrinuição de bromeliaceae em escarpas rochosas da Floresta Atlântica sul-brasileira

Abstract

Os afloramentos rochosos são considerados ilhas terrestres por apresentarem condições ambientais e comunidades bióticas distintas do entorno. Essas formações rochosas podem apresentar grande heterogeneidade topográfica, desde horizontais ou inclinadas até verticais ou escarpadas. Os ambientes rupestres são colonizados por uma vegetação altamente especializada, exposta a condições microclimáticas e edáficas particulares, como temperaturas mais elevadas em relação ao entorno, retenção de calor e ausência de solo. Bromeliaceae é uma das famílias com maior frequência e diversidade em afloramentos rochosos neotropicais por apresentarem diversos atributos funcionais que permitem a sobrevivência em condições de estresse hídrico. Neste trabalho avaliamos os padrões de diversidade e distribuição de Bromeliaceae em escarpas rochosas inseridas em matriz de Floresta Atlântica no sul do Brasil. Foram amostradas 24 escarpas rochosas, sendo 12 associadas à Floresta Ombrófila Densa e 12 associadas à Floresta Estacional Semidecidual. No primeiro capítulo avaliamos os padrões florísticos de bromélias rupestres associadas às diferentes fisionomias florestais, analisando composição, riqueza e mecanismos de dispersão. No segundo analisamos os padrões de diversidade beta de bromélias rupestres, identificando variáveis ambientais e espaciais que podem atuar na estruturação de comunidades rupestres de florestas pluviais e sazonais. No terceiro avaliamos a vulnerabilidade ambiental das escarpas por diversos critérios, associando o grau de ameaça com a diversidade e a abundância de bromélias rupestres, evidenciando assim a importância dos afloramentos para a conservação das espécies. Amostramos 26 espécies de bromélias e nossos dados mostraram diferenças florísticas evidentes entre comunidades de bromélias rupestres associadas à Floresta Ombrófila Densa e à Floresta Estacional Semidecidual. Nossos resultados mostraram que a diversidade de bromélias não está diretamente relacionada ao grau de isolamento das escarpas amostradas. No entanto, a similaridade florística diminuiu com o aumento da distância entre as unidades amostradas, corroborando uma das previsões da Teoria da Biogeografia de Ilhas. Ao avaliar os padrões de diversidade beta, observamos uma contribuição significativamente maior de substituição (turnover) em relação ao aninhamento (nestedness). A sazonalidade térmica, a precipitação anual e a distância da linha da costa foram os fatores mais importantes que afetaram a variação na composição florística. Entretanto, mais uma vez ficou evidente que o espaço exerce uma influência importante nos padrões de distribuição das espécies estudadas. Nossos resultados demonstram que tanto os fatores ambientais determinísticos quanto os efeitos espaciais estocásticos podem atuar em conjunto para definir a estrutura das comunidades de bromélias que ocorrem sobre rochas. Durante nosso trabalho de campo registramos também diferentes tipos de impactos ambientais e de possíveis ameaças que ocorrem sobre e no entorno dos afloramentos. Neste contexto, nossos resultados mostraram que tanto a riqueza quanto a abundância das bromélias diminuem à medida que aumenta o grau de ameaça nos afloramentos rochosos, mostrando a importância da conservação desses ambientes para a manutenção da flora local e regional.

Rock outcrops are considered terrestrial islands, because they have different environmental conditions and biotic communities when compared to the surroundings. These rock formations have great topographic heterogeneity, from horizontal or inclined to vertical. The rock environments are colonized by highly specialized vegetation, exposed to particular microclimatic and edaphic conditions, such as higher temperatures in relation to the surroundings, heat retention and absence of soil. Bromeliaceae is one of the families with the highest frequency and diversity in neotropical rock outcrops, because they have several functional traits that allow survival under conditions of water stress. In this work we evaluate the diversity and distribution patterns of Bromeliaceae in rocky cliffs immersed in the original matrix of the Atlantic Forest in southern Brazil. Twenty-four rocky cliffs were sampled, 12 of which were associated with the Dense Ombrophylous Forest and 12 associated with the Semidecidual Seasonal Forest. This study presents two original articles and one short communication. In the first one we evaluated the floristic patterns of rock bromeliads associated to different forest physiognomies, analyzing composition, richness and dispersion mechanisms. In the second, we analyzed the beta diversity patterns of rupestrial bromeliads, identifying environmental and spatial variables that can act in the structuring of rainforest and seasonal forest communities. In the third chapter, we evaluated the environmental vulnerability of cliffs by several criteria, associating the degree of threat with the diversity and abundance of rock bromeliads, thus evidencing the importance of outcrops for species conservation. We sampled 26 species of bromeliads and our data showed evident floristic differences between rupestrial bromeliad communities associated to the Dense Ombrophylous Forest and the Semidecidual Seasonal Forest. Our results showed that bromeliad diversity is not directly related to the degree of isolation of the cliffs sampled. However, floristic similarity decreased with increasing distance between the sampled units, corroborating one of the predictions of the Islands Biogeography Theory. When evaluating the beta diversity patterns, we observed a significantly greater contribution of turnover than nestedness. Thermal seasonality, annual precipitation and distance from the coastline were the most important factors that affected the variation in floristic composition. However, once again, it was evident that space exerts an important influence on the patterns of distribution of the species studied. Our results demonstrate that both deterministic environmental factors and stochastic spatial effects can act together to define the structure of bromeliad communities occurring on rocks. During our field work we have recorded different types of environmental impacts and possible threats that occur on and around outcrops. In this context, our results showed that both the richness and the abundance of the bromeliads decrease as the degree of threat in the rock outcrops increases, showing the importance of the conservation of these environments for the maintenance of the local and regional flora.