Diversidade arbórea de florestas ribeirinhas na Província Pampiana no Brasil

Abstract

A informação sobre como a diversidade é distribuída geograficamente é fundamental para a conservação da biodiversidade. Nós avaliamos a contribuição relativa das diversidades alfa e beta para a diversidade de espécies arbóreas em florestas ribeirinhas na Província Biogeográfica Pampiana no Brasil, nas escalas local e regional, e avaliamos as diferenças da diversidade alfa entre paisagens. As unidades amostrais na escala regional (paisagens) foram seis quadrados de 5 x 5 km, distribuídos em municípios distintos. Em cada uma dessas unidades regionais, amostramos três parcelas, que são as nossas unidades amostrais em escala local. Amostramos todas as árvores com diâmetros à altura do peito (DAP) maior ou igual a 5 cm. Nós utilizamos a partição multiplicativa da diversidade com “número de equivalentes” (Hill numbers) associada a dois modelos nulos para comparar a diversidade através das escalas espaciais. No total, 6.639 árvores foram amostradas em 4,5 ha de área amostral. As espécies nativas totalizaram 6.009 indivíduos, que foram distribuídos em 101 espécies, 74 gêneros e 37 famílias. As paisagens estudadas tiveram a riqueza padronizada de espécies arbóreas variando de 17,95 (+ 1,9) até 53,49 (+ 6,2). A partição hierárquica de diversidade com Hill numbers indicou um padrão de baixa diversidade alfa e alta diversidade beta de espécies arbóreas em florestas ribeirinhas na Província Biogeográfica Pampiana no Brasil, tanto na escala local como na regional. Os dois modelos nulos confirmaram esse padrão e sugerem que diferentes processos estão atuando nas escalas local e regional, de forma a reduzir a diversidade alfa e aumentar a diversidade beta. Além disso, a diversidade alfa variou consideravelmente entre as paisagens, com os maiores valores encontrados naquelas localizadas ao norte da Província Pampiana e mais próximas às rotas de migração de espécies atlânticas. Considerados juntos, esses resultados indicam que a filtragem ambiental e, principalmente, a limitação de dispersão de espécies podem estar determinando os padrões de diversidade na escala mais ampla, assim como diferentes mecanismos influenciados pelos distúrbios dos pulsos de inundação podem estar determinando os padrões na escala mais fina, dos quais destacamos a exclusão competitiva e a tolerância ao estresse. Nossos resultados foram importantes para descrever padrões de diversidade de espécies arbóreas através das escalas espaciais nas florestas Pampianas brasileiras e para fornecer importantes insights sobre os processos que estão determinando as diversidades alfa e beta nas escalas local e regional. O próximo passo é testar e separar os efeitos dos fatores ambientais e da limitação da dispersão de espécies como determinantes da diversidade.

How diversity is distributed geographically within a region is a fundamental information to conserve regional biodiversity. We evaluate the relative contribution of alpha and beta diversities to tree species diversity of riverine forests within Brazilian Pampean Biogeographic Province at local and regional scales and analyzed alpha diversity differences between landscapes. The regional sampling units (landscapes) were six 5 x 5 km square, in each of which we sampled three 250 x 10 m plots, the local sampling units. We sampled all tree with diameter at breast high (DBH) more than or equal to 5 cm. We used multiplicative partitioning on Hill numbers associated to two null models to decompose diversity across spatial scales. A total of 6,639 trees were sampled in a total area of 4.5 ha. The native species added up 6,009 individuals that were distributed in 101 species, 74 genera and 37 families. The studied landscapes showed standardized tree species richness ranging from 17.95 (+ 1.9) to 53.49 (+ 6.2). Hierarchical diversity partitioning on Hill numbers indicates a pattern of low alpha diversity and high beta diversity of tree species in riverine forests in Brazilian Pampean Biogeographic Province at local and regional scales. The two null models confirm this pattern and suggest different processes acting at local and regional scales to decrease alpha diversity and increase beta diversity. Moreover, alpha diversity was considerably variable among landscapes, the highest values were found in landscapes located in the northern region of Brazilian Pampean Province, closer to the migration routes of Atlantic species. Taking together these finds suggest that environmental filtering and mainly species dispersal limitation might be shaping diversity at the broadest scale and different mechanisms influenced by flood pulse disturbances might be driving diversity at the finest scale, such as competitive exclusion and stress tolerance. Our findings were important to describe patterns of tree species diversity across spatial scales within Brazilian Pampean forests and provide useful insights about process driving diversity at each spatial scale. The next step is to testing and disentangling the effects of environmental factors and species dispersal limitation in shaping diversity at broad scaled.