Padrões de diversidade da vegetação lenhosa da região do Alto Camaquã, Rio Grande do Sul, Brasil

Abstract

A diversidade beta pode ser definida como a mudança na composição de espécies entre locais em uma determinada área geográfica. Quantificar a contribuição relativa dos diferentes fatores que a afetam é essencial para entender como é mantida a diversidade das comunidades. Nosso estudo tem foco na vegetação lenhosa da região do Alto Camaquã, sul do Brasil (ca.30-31° S, 52-54° W), que está inserida no bioma Pampa e é caracterizada por ampla heterogeneidade ambiental com mosaicos de floresta e campo naturais. Com o objetivo de responder quais fatores tem mais influência na estruturação da comunidade de plantas lenhosas dessa região, distribuímos sistematicamente 60 unidades amostrais onde foram levantadas todas as espécies de plantas lenhosas. Primeiramente particionamos a diversidade beta através de RDA parcial e verificamos que as variáveis ambientais – que incluem variáveis climáticas, topográficas e edáficas – explicaram 28,4% da variação na composição de espécies, a distância geográfica explicou 16,6%, 14,7% foi compartilhado entre os dois componentes e 40,3% permaneceu não explicado. Com isso ficou claro que fatores determinísticos são mais importantes na estruturação das comunidades lenhosas. Em uma posterior análise de árvore de regressão multivariada, as variáveis climáticas foram selecionadas como as mais influentes. Além disso, a região de estudo é uma das mais bem conservadas do Estado. Portanto, em um segundo momento, investigamos a influência de fatores adicionais na diversidade beta das comunidades lenhosas, considerando o histórico de 300 anos de presença de manejo com pecuária familiar do Alto Camaquã. A partir de dados de um zoneamento agroecológico, exploramos a influência das diferentes tipologias de pecuária sobre dois estratos das comunidades de plantas lenhosas, plântulas e adultos, controlando o efeito da variação climática através de correlações matriciais. Encontramos que o manejo não está relacionado com o turnover de espécies de plântulas, contudo explica 12% da variação da diversidade beta de arbóreas. Concluímos, portanto, que a heterogeneidade climática da região gera heterogeneidade ambiental, sendo esta a principal determinante da diversidade das comunidades, apesar de processos neutros também influenciarem, em menor proporção. A presença do manejo não afeta de forma equitativa a comunidade de plantas lenhosas, contribuindo para a heterogeneidade florística da região.

Beta diversity can be defined as the shift in species composition among sites in a geographical area of interest. Quantifying the relative contributions of different processes that affect beta diversity is essential for understanding how diversity is maintained in communities. Our study focuses on the woody vegetation of the Alto Camaquã region, southernmost Brazil (c. 30-31° S, 52-54° W), which is within the domain of the Pampa biome and presents wide environmental heterogeneity showing natural forest-grassland patches. Aiming to answer which factors are most influential in the structuring of the woody plant communities, we systematically placed 60 sampling plots throughout the study area for vegetation survey. We partitioned beta diversity through partial RDA and verified that the environmental variables - which include climatic, topographic and edaphic variables - explained 28.4% of the variation in species composition, geographic distance accounted for 16.6%, 14.7% was shared between the two components and 40.3% of the variation remained unexplained. The deterministic processes are clearly the most important in structuring the woody communities. Further analysis using multivariate regression tree selected the climatic variables as the most influential. The study region shows a well conserved physiognomy, regardless of its 300-years history of land use for family cattleraising; hence in a second moment we investigated additional factors affecting diversity patterns of the plant communities surveyed, starting from available agroecological zoning data for land management. We explored the effect of the different typologies of family cattle-raising over two strata of the woody vegetation community, seedling and adult plants, controlling the effect of climate heterogeneity using matrix correlations (partial Mantel tests). We found that land management is not correlated with the species turnover of seedlings, yet explains 12% of the variation in the adult plants beta diversity. We concluded, hence, that climatic heterogeneity creates habitat heterogeneity, being the main determinant of community diversity, although neutral processes are also influent. Land management does not affect the woody plant community evenly, thus contributing to the floristic heterogeneity of the region.