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Dinâmica e ecologia funcional das espécies lenhosas de Cerrado na FLONA de Paraopeba, MG
(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-23) Silva, Maria Carolina Nunes Alves da; Meira Neto, João Augusto Alves; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728376H9; http://lattes.cnpq.br/8591658464998819; Neri, Andreza Viana; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777187T2; Saporetti Junior, Amilcar Walter; http://lattes.cnpq.br/9178041581092599
A sucessão ou dinâmica da vegetação é a forma como a composição de espécies, e a fisionomia da vegetação, mudam um determinado local com o passar do tempo. Independente das relações filogenéticas ou taxonômicas, a classificação funcional de plantas permite a reunião de grupos de espécies que respondem, similarmente, aos fatores bióticos e abióticos, possibilitando melhor entendimento sobre o ecossistema. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar a variação temporal na estrutura da vegetação, durante o período de quatro anos (2005-2009), em um gradiente de Cerrado localizado no Município de Paraopeba, Minas Gerais. O objetivo específico foi testar a hipótese de que diferentes grupos de espécies possuem diferentes adaptabilidades aos cinco tipos de solo do Cerrado de Paraopeba, com cada grupo funcional apresentando as maiores taxas de recrutamento e crescimento no tipo de solo a que estiverem melhor adaptadas. Para amostragem da vegetação, foram instalados cinco transectos de 20 x 100 m, divididos em parcelas de 10 x 10 m, totalizando um ha. Os transectos foram instalados em cinco áreas com solos diferentes visando amostrar diversas condições pedológicas, e consequentemente um maior número de fitofisionomias. Todos os indivíduos do estrato arbustivo-arbóreo presentes nas parcelas com circunferência à altura do solo (CAS) > = 10 cm foram marcados e medidos. Foram considerados como recrutas, todos os indivíduos que surgiram e que não tinham sido marcados e medidos anteriormente por não terem atendido aos critérios de inclusão, e consideradas mortas, todas as plantas amostradas no primeiro levantamento que não foram encontradas nas parcelas. A coleta de solos foi realizada nos cinco transectos marcados no primeiro levantamento. Tais transectos foram divididos em cinco parcelas de 20 x 20 m. Em um raio de cinco metros medidos a partir do centro de cada parcela, coletou-se aleatoriamente 10 amostras simples de solo com 0 20 cm de profundidade. As amostras foram homogeneizadas formando uma amostra composta de solo, somando cinco amostras por transecto, constituindo 25 amostras. Os tipos funcionais foram designados baseados na teoria das estratégias adaptativas de plantas - competidoras, tolerantes ao stress e ruderais. Foram observadas duas dessas estratégias primárias na FLONA: as competidoras (CC) e as tolerantes ao stress (AT), além de duas estratégias secundárias: as ASC (competidoras alumínio semitolerante) e ATC (competidora alumínio tolerante). Os grupos funcionais relacionados às fisionomias e solos corroboram a literatura, mostrando que espécies com baixa tolerância, são realmente adaptadas a se estabelecerem nos solos onde os níveis de alumínio são baixos, enquanto aquelas com alta ou moderada tolerância têm capacidade de sobreviver a grandes concentrações deste elemento. A respeito do crescimento em área basal das espécies dentro dos grupos confirmamos as hipóteses, onde as ASC, obtiveram o maior crescimento em área basal (0,95 m2) no Latossolo Vermelho Mesotrófico, seguidas das CC (0,65 m2) sobre o mesmo tipo de solo. E com relação à densidade, novamente as ASC (23,6 ind.), seguida pelas CC (13,83 ind.) sobre Latossolo Vermelho Mesotrófico; e ainda, as ATC e AT com maior número de indivíduos no Cambissolo e Latossolo Amarelo, respectivamente. Contudo, embora o alumínio seja um mineral bastante disseminado nos solos do Cerrado, estudos desta natureza apenas apontam as espécies que se estabelecem nos solos com maior ou menor disponibilidade deste elemento.
Early Acacia invasion in a sandy ecosystem enables shading mediated by soil, leaf nitrogen and facilitation
(Biological Invasions, 2018-06) Meira-Neto, João Augusto Alves; Silva, Maria Carolina Nunes Alves da; Tolentino, Gláucia Soares; Gastauer, Markus; Buttschardt, Tillmann; Ulm, Florian; Máguas, Cristina
Australian species of the genus Acacia are amongst the most invasive trees. As nitrogen fixers, they are able to invade oligotrophic ecosystems and alter ecosystem functioning to their benefit. We aimed to answer three questions: How does early Acacia invasion influence nitrogen and light in a sandy savanna? How does early Acacia invasion impact biodiversity? Does early invasion alter ecosystem functioning towards the dominance of Acacia? We analyzed (using generalized linear mixed models and richness estimators) paired plots focused on plants of Acacia mangium (Fabaceae) and plants of Marcetia taxifolia (Melastomataceae) by taking hemispherical photos and sampling plants, leaves and soil for measurements of light, richness, leaf nitrogen, leaf δ15N, soil nitrogen and soil coarse sand. The results suggest that early Acacia invasion alters the control of soil and of leaf nitrogen and increases shading, enabling a much wider range of light variation. The δ15N results suggest that the nitrogen taken up by Acacia is transferred to neighboring plants and influences the light environment, suggesting facilitation. The enrichment of plant species observed during early Acacia invasion is consistent with the wider range of light variation, but the forecasted leaf nitrogen conditions during the established phase of Acacia invasion might cause loss of light-demanding species because of increased shading. If early Acacia invasion turns into an established phase with highly increased shading, Acacia seedlings might be favored and ecosystem functioning might change towards its dominance.
Functional antagonism between nitrogen-fixing leguminous trees and calcicole-drought-tolerant trees in the Cerrado
(Acta Botanica Brasilica, 2017-01) Meira-Neto, João Augusto Alves; Tolentino, Gláucia Soares; Silva, Maria Carolina Nunes Alves da; Neri, Andreza Viana; Gastauer, Markus; Magnago, Luiz Fernando Silva; Yuste, Jorge Curiel; Valladares, Fernando
The Cerrado is the largest savanna of South America and its physiognomy varies from savanna to woodlands. There are two main types of woodlands in the Cerrado: dystrophic woodlands, dominated by N-fixing leguminous trees (LEG), and mesotrophic woodlands dominated by non-leguminous drought-tolerant trees (DRY), which are calcicoles and sensitive to Al3+. The working hypothesis is that LEG and DRY are functional antagonists in terms of the acidification/alkalization processes involving different forms of inorganic nitrogen and pH, Ca2+ and Al3+ in soil. Tree species basal area and soil properties were used to investigate the antagonism between LEG and DRY using generalized linear models. The results suggest that LEG and DRY are antagonists. The LEG were positively associated with Al3+, NO3- and NH4+ content and negatively related to increasing Ca2+ content, whereas the DRY were negatively associated with Al3+, NO3- and NH4+ and positively associated with increasing Ca2+ content. The upper soil layer in plots dominated by LEG species became more acidic and the upper soil layer in plots dominated by DRY species became more alkaline. The results suggest that LEG and DRY are functional antagonists and their preferences for NH4+ or NO3- might influence the way the Cerrado woodland changes.
Processos ecológicos e invasão biológica por Acacia mangium Willd nos ecossistemas de Mussunungas
(Universidade Federal de Viçosa, 2016-05-25) Silva, Maria Carolina Nunes Alves da; Meira Neto, João Augusto Alves; http://lattes.cnpq.br/8591658464998819
Invasões biológicas são consideradas uma das maiores ameaças à biodiversidade dos ecossistemas, atuando em mudanças nas regras de montagem das comunidades vegetais. Acácias australianas são frequentemente associadas à diminuição da riqueza de espécies nativas, pela inibição do estabelecimento de suas plântulas através da competição ainda na fase de estabelecimento, levando não só a uma redução do número de espécies, como também de suas abundâncias. As hipóteses levantadas neste trabalho foram as seguintes: a invasão biológica por Acacia mangium ocasiona perda de diversidade taxonômica de espécies nativas e diminuição da radiação solar no substrato herbáceo- arbustivo nas áreas invadidas com vegetação de Mussununga (cap i); a presença da Acacia mangium causa alterações sobre as regras de montagem das comunidades de Mussunungas (cap ii); e a riqueza e diversidade de espécies aumentará a medida que as condições ambientais restritivas (estresse hídrico, nutricional e de luz), ao longo do gradiente fisionômico, tornem-se mais amenas, aumentando o conjunto de estratégias que possibilitam o estabelecimento e permanência das espécies na vegetação de Mussununga (cap iii). O estudo foi conduzido em áreas com vegetação de Mussununga, nos municípios de Alcobaça, Caravelas e Linhares, constituindo um tipo de vegetação savânica sobre solos arenosos, pobres em nutrientes, associados à Floresta Ombrófila Densa de Terras Baixas, restritas ao sul da Bahia e norte do Espírito Santo. Foram selecionadas seis áreas com fisionomia gramíneo-lenhosa, sendo três invadidas (BA) e três não-invadidas (ES) por Acacia mangium. Na Bahia, foram alocadas 10 parcelas circulares com três metros de raio, em cada Mussununga, sendo cinco com Acacia no centro e cinco com Marcetia taxifolia (espécie controle), constituindo 30 parcelas. No Espírito Santo, a amostragem foi idêntica, porém, em substituição à leguminosa invasora, a Andira cf. ormosioides foi selecionada (controle da Acacia no ES), por apresentar características estruturais semelhantes à Acacia, além de ser uma leguminosa pertencente a um gênero fixador de nitrogênio atmosférico (N 2 ). Nossos resultados revelaram que: (i) a Acacia mangium elevou os níveis das diversidades taxonômica e filogenética da vegetação de Mussununga quando comparados às áreas não invadidas; (ii) a estrutura filogenética revelou agrupamento das áreas invadidas, indicando que as comunidades são estruturadas por filtros ambientais, apresentando maior quantidade de nichos vagos; (iii) a sobredispersão nas áreas não-invadidas, apontou uma maior quantidade de nichos preenchidos nas comunidades, com a facilitação atuando na estruturação das comunidades; (iv) o regime de luz revelou que a Acacia mangium aumenta o nível de sombreamento, prejudicando às espécies nativas adaptadas à forte radiação de luz solar. Dessa maneira, concluímos que: (i) a invasão por Acacia mangium aumentou a diversidade de comunidades nativas, provavelmente pelo tempo de residência da espécie na Mussununga; (ii) as leguminosas invasora e nativa são facilitadoras das espécies nativas de Mussununga pelo aumento das diversidades taxonômica e filogenética, bem como pelo sombreamento das espécies nativas, adaptadas à alta incidência de luz solar, ocasionados pela copa densa da Acacia mangium. Relacionado às fisionomias, foram alocadas cinco parcelas circulares em cada uma das áreas, constituindo 25 parcelas. Foi realizado contagem de indivíduos das espécies, bem como coleta de solo nas parcelas. Os resultados apontaram para formação de três grupos distintos, separados por aspectos abióticos edáficos e de luz: (i) Arborizada Típica e Florestada; (ii) Arborizada Aberta e Gramíneo lenhosa de Bonnetia; (iii) Ilhas. Apesar da diversidade taxonômica não ter revelado diferenças significativas entre as fisionomias, pudemos observar que: (i) a riqueza de espécies está concentrada nas áreas que apresentam maior complexidade estrutural e que sofrem menor estresse abiótico por luz, nutrientes e escassez ou excesso de água; (ii) a proporção de areia grossa em comparação com areia fina do solo, constitui um fator determinante da distribuição das espécies nas fisionomias; e (iii) os fatores abióticos de luz e água, são filtros ambientais severos que limitam o estabelecimento das espécies que não são adaptadas às condições adversas da Mussununga.