Diversity patterns of ferns and lycophytes in an elevational gradient in the atlantic forest in southern Brazil

Dados e análises de gradientes altitudinais em diversidade têm sido fundamentais para o desenvolvimento e avaliação de uma série de teorias gerais da biodiversidade. Esta proposta pretende contribuir para uma melhor compreensão dos padrões de diversidade das samambaias e licófitas ao longo de um gradiente de altitude no Sul do Brasil, abrangendo desde as formações florestais da planície, composta pela floresta de Terras Baixas, Submontana, como por formações florestais de altitude superiores, florestas Montana e Altomontana, e considerando a influência de fatores climáticos e de solo sobre as comunidades de plantas deste grupo. Assim, os objetivos deste estudo são: 1) verificar se a composição e riqueza de espécies varia ao longo do gradiente altitudinal; 2) se caso afirmativo, descrever em qual altitude podemos encontrar a maior diversidade; 3) analisar se existem diferenças ao longo do gradiente nos padrões de distribuição entre comunidade epifítica, terrícola e rupícola; 4) estabelecer quais são os fatores ambientais e de espaço que governam a distribuição das espécies de samambaias e licófitas, sua riqueza e sua cobertura na floresta brasileira ao sul do Atlântico; 5) investigar se espécies epifíticas e terrestres respondem igualmente aos condutores ambientais. Os resultados de um estudo detalhado, bem como de análises morfológicas, ecológicas, pedológicas e geográficas são: 1) a composição e riqueza de espécies variou significativamente ao longo do gradiente altitudinal; 2) riqueza e diversidade foram maiores nas formações superiores (Montana e Altomontana); 3) comunidades ecológicas distintas (epifítica, terrícola e rupícola) diferiram quanto ao padrão de distribuição observado ao longo do gradiente; 4) os fatores ambientais (tais como: insolação solar, precipitação, velocidade do vento, umidade relativa do ar relacionados ao clima e, concentração de matéria orgânica, alumínio, pH e profundidade, relacionados ao solo) apresentam maior importância na variação da distribuição de espécies ao longo do gradiente; 5) a variação da distribuição de espécies epífitas demostrou ser mais relacionada aos condutores ambientais relacionados aos fatores climáticos enquanto que as espécies terrestres, aos fatores edáficos. Processos de nicho (teoria de nicho) são os responsáveis por modular a distribuição e a abundância das espécies de samambaias e licófitas ao longo do gradiente altitudinal da Floresta Atlântica Sul Brasileira. Adicionalmente, é descrito novo registro de Stigmatopteris no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil.Data and analyses of elevational gradients in diversity have been central to the development and evaluation of a range of biodiversity general theories. This proposal seeks to contribute to a better understanding of the ferns and lycophytes diversity patterns along an elevation gradient in Southern Brazil, spanning from Lowland and Submontane to Montane and Upper Montane forest formations, and considering the influence of climatic factors and soil on communities of this group plants. The objectives of this study are: 1) to verify the composition and species richness varies along the altitudinal gradient; 2) if so, describe at what altitude we find the greatest diversity; 3) to analyze if there are differences along the gradient in the distribution patterns of epiphytic community, terrestrial and rupicolous; 4) establish what are the environmental and spatial factors that govern ferns and wealth lycophyte species and its coverage in the Brazilian forest at the South of the Atlantic; 5) investigate if epiphytic and terrestrial species also respond to environmental drivers. The results of a detailed study, as well as morphological, ecological, soil and geographical study are: 1) the composition and species richness varied significantly along the altitudinal gradient; 2) richness and diversity were higher in the Montane and Upper Montane formations; 3) distinct ecological communities (epiphytic, terrestrial and rupicolous) to differ on the distribution pattern observed along the gradient; 4) the environmental factors (such as solar insolation, precipitation, wind speed, relative humidity related to the climate, and concentration of organic matter, aluminum, pH and depth, related to soil) have greater importance in the variation species distribution along the gradient; 5) the variation of the distribution of epiphytes demonstrated to be more related to environmental drivers that are related to climatic factors, while terrestrial species are related to the soil factors. Niche processes (niche theory) are responsible for modulate distribution patterns and species abundance along elevational gradient in the Southern Brazilian Atlantic Forest. In addition, we present the new registration Stigmatopteris in the State of Rio Grande do Sul, Brazil