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Anthropogenic disturbances and ecological modification on Atlantic Forest tree community
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Engenharia Florestal
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-graduação em Ciências Florestais
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Ministério da Ciência e Tecnologia, Ensino Superior e Técnico Profissional de Moçambique (MCTESTP)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extensão
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os distúrbios em florestas tropicais constituem um mecanismo fundamental para a dinâmica das comunidades arbóreas e manutenção de processos ecológicos no ecossistema. Porém quando estes são de natureza antropogênica, podem afetar negativamente a biodiversidade na sua estrutura, composição e funcionalidade. O presente estudo procurou avaliar os efeitos do histórico de distúrbios antropogênicos, suas relações com fatores abióticos na estruturação de comunidade arbóreas do Domínio Atlântico. Pra tal foram testadas duas hipóteses, nomeadamente: (i) os distúrbios antropogênicos passados alteram a funcionalidade das comunidades, sendo esperado que o aumento da sua intensidade diminuiria a estocagem de carbono, a capacidade de dispersão de sementes e a dinâmica do processo sucessional; e (ii) o histórico de distúrbios antropogênicos afetam a composição florística no tempo, sendo esperado que áreas mais impactadas tenham alteração na composição num gradiente temporal. O levantamento da comunidade arbórea consistiu numa amostragem em 12 fragmentos florestais do sul do estado de Minas Gerais, em 544 parcelas, onde foram medidos o diâmetro a altura do peito (DAP) com inclusão a partir de 5.0 cm para a vegetação, variáveis texturais e químicas para o solo e 19 váriaveis bioclimáticas do banco de dados Worldclim 1.4 para a caracterização climática da mesorregião. Foi também obtida a caracterização dos impactos antropogênicos pretéritos feito na região por Pereira (2003) e usando a mesma metodologia foi também feita outra caracterização por este estudo para o ano de 2019. Posteriormente, foram criados modelos lineares generalizados mistos (GLMMs) de modo a avaliar se os padrões ecológicos da comunidade respondem aos efeitos do distúrbio, com isto, o fragmento foi utilizado como fator aleatório para lidar com a pseudorreplicação. Os resultados encontraram um total de 36638 indivíduos de 550 espécies representando 76 famílias nos 12 fragmentos amostrados. Os resultados demonstraram que os distúrbios influenciaram significativamente as síndromes de dispersão de zoocoria e autocoria nos modelos, sendo que quanto maior a sua intensidade, maior a abundância de espécies autocóricas e menor das espécies zoocóricas. A produtividade respondeu de forma inversa ao distúrbio antropogênico, sendo que o aumento do distúrbio antropogênico implicou na redução da produtividade. A média ponderada da comunidade para a densidade da madeira (CWMWD) respondeu de forma significativa, sendo que o aumento do distúrbio antropogênico, também implicou no seu aumento. Por outro lado, o distúrbio antropogênico e as variáveis edáficas não tiveram efeito significativo sobre a biomassa aérea. O solo foi um preditor importante com efeito na diversidade beta temporal, na CWMWD, e na autocoria diferentemente do clima que não mostrou algum efeito nos padrões ecológicos. Portanto, nossos resultados demonstram que, de fato, os distúrbios antropogênicos podem ser um preditor importante na modificação de padrões ecológicos das comunidades arbóreas, podendo afetar serviços ecossistêmicos de que a humanidade depende.
Abstract
The disturbances in tropical forests are a fundamental mechanism for tree community dynamics and the maintenance of ecosystem ecological processes. However, when these are from anthropogenic origin, they can negatively affect biodiversity on its structure, composition and functionality. The present study sought to evaluate the history effects of anthropogenic disturbances, their relationship with abiotic factors in the structuring Atlantic domain tree communities. For this purpose, two hypotheses were tested, namely: (i) the history of anthropogenic disturbances affect the floristic composition over time, and it is expected that most impacted areas will change in the temporal gradient composition, and (ii) past anthropogenic disturbances modify the communities’ functionality, and increasing its intensity would decrease carbon uptake, seed dispersal capacity and successional dynamics. Tree community survey consisted of 12 forest fragments sampling in the south of Minas Gerais state, making up 544 plots, where the diameter at breast heigth (DBH) was measured from 5.0 cm for vegetation inclusion; textural and chemical variables for the soil and 19 bioclimatic variables for mesoregion climatic characterization from the Worldclim 1.4 database. The past anthropogenic impacts characterization in the region made by Pereira (2003) was also obtained, and using the same methodology, another characterization was also made by this study for the year 2019. Subsequently, mixed generalized linear models (GLMMs) were created in order to evaluate if the communities’ ecological variables respond to the disturbances effects, with this, the fragment was used as a random factor to deal with pseudoreplication. A total of 36638 individuals from 550 species representing 76 families were found in the 12 fragments sampled. The results showed that anthropogenic disturbances significantly influenced the zoochory and autochory dispersion syndromes in the models, where its greater intensity results in greater autochorous species abundance and lower zoochoric species abundance. Productivity responded inversely to anthropogenic disturbances, thus its increase implied a productivity decrease. The community-weighted mean of wood density (CWMWD) responded significantly, and the anthropogenic disturbances increasing impact implied its increase. On the other hand, the anthropogenic disturbances and soil variables had no significant effect on aboveground biomass. Soil was an important driver of beta temporal diversity, CWMWD, and autochory, unlike the climate that did not show any effect on ecological variables. Therefore, our results clearly demonstrate that, in fact, anthropogenic disturbances can be an important driver in modifying the tree communities ecological parameters, and can affect ecosystem services upon which humanity depends.
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Citação
PAIS, A. de J. R. Anthropogenic disturbances and ecological modification on Atlantic Forest tree community. 2020. 89 p. Tese (Doutorado em Ciências Florestais)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.