Padrões ecológicos do estrato herbáceo em florestas costeiras no sul do Brasil

Abstract

As planícies costeiras brasileiras compreendem tipos florestais geralmente diferenciados pelas condições do solo. Atualmente, estas florestas encontram-se altamente fragmentadas, proporcionando um cenário interessante para o estudo dos efeitos da fragmentação de habitat e de fatores ecológicos sob as comunidades vegetais. Neste sentido, o estrato herbáceo pode contribuir para a compreensão destes efeitos, pois é sensível a alterações ambientais e pode responder de forma diferente a fatores ecológicos, haja vista as diferentes formas de vida que o compõe. Nesta tese, é apresentado o primeiro estudo realizado em ampla escala geográfica que explora a diversidade e a diferenciação florística do estrato herbáceo em florestas atlânticas da planície costeira. Os resultados foram estruturados na forma de dois artigos científicos. O primeiro artigo teve como objetivo avaliar a diversidade e variação florística das formas de vida vegetal presentes no estrato herbáceo entre os três principais tipos de florestas costeiras – Floresta Arenosa, Turfosa e Pluvial, e investigar se as características de diversidade e composição florística contribuíam para a distinção entre estas florestas, comumente distinguidas com base no componente arbóreo adulto. O segundo artigo teve como objetivo investigar os fatores ecológicos que controlam a diversidade alfa e beta do estrato herbáceo em um ecossistema altamente fragmentado como as florestas costeiras. O estudo foi realizado em 23 fragmentos florestais localizados na planície costeira do nordeste do Rio Grande do Sul e sudeste de Santa Catarina, incluindo cinco florestas arenosas, oito florestas turfosas e 10 florestas pluviais. O estrato herbáceo (≤ 1-m altura) incluiu as seguintes formas de vida: trepadeira, herbácea terrícola (incluindo angiospermas e samambaias), palmeira, arbusto (incluindo arbustos e sub-arbustos) e árvore (incluindo arvoretas). Os resultados encontrados mostraram que as distinções entre esses tipos de florestas são complexas quando se leva em consideração o estrato herbáceo. As diversidades alfa e beta são governadas por processos determinísticos, principalmente relacionados às condições do solo, mas outras causas ecológicas podem ser importantes para determinadas formas de vida. Embora a fragmentação do habitat possa impor mudanças na diversidade e composição do estrato herbáceo, as condições do solo e as variáveis climáticas ainda contribuem para explicar a variação da diversidade, apesar dos efeitos de fragmentação.

The Brazilian coastal plains comprise very different forest types commonly distinguished by soil conditions. Nowadays, these lowland formations occur in a highly fragmented landscape, providing an interesting scenario for the study of fragmentation effects and ecological drivers on plant communities. In this sense, the herb layer can contribute to the understanding of these effects, since it is highly sensitive to environmental changes and may respond differently to ecological factors, given the different life-forms occurring in the forest understory. Here, we present the first study on a broad geographic scale that explores diversity and floristic differentiation of the herb layer in the coastal plain of Brazilian Atlantic Forest. The results were organized in two scientific papers: In the first, we assessed the contribution of herb layer life-forms to diversity and floristic variation in the three main coastal forest types: Dune forest, Peat forest and Rain forest. In addition, we investigated if herb layer characteristics match coastal forest distinctions made commonly on the basis of the tree layer. In the second paper, we investigated the ecological factors driving alpha and beta diversity in the herb layer of forest fragments scattered across the coastal plain. Herb layer (plants ≤ 1 m in height) was sampled in 23 forest fragments, distinguishing species according to distinct life-forms: herbs, shrubs, palms, trees, and climbers. The results evidenced that the distinctions among forest types are complex when taking into account the herb layer. We showed that herb layer life-forms are shaped by deterministic processes mostly related to soil conditions, but other ecological drivers may be important when disentangling these life-forms. Although habitat fragmentation can impose changes on forest herb layer assemblages, especially herbaceous species, soil and climate conditions overwhelm the contribution in explain alpha and beta diversity along a short but steep environmental gradient, as the one here analysed in coastal plain Atlantic forests.