Functional ecology of semideciduous seasonal forests in agricultural landscapes of the atlantic forest

Uma grande parte das florestas secundárias ao redor do mundo é resultado da regeneração natural de áreas agrícolas abandonadas, localizadas em paisagens altamente modificadas pelo homem. O conhecimento sobre a composição funcional dessas florestas ainda é escasso, sendo urgentes pesquisas que contribuem para esse entendimento, pois os atributos funcionais das plantas são condutores da dinâmica florestal e, portanto, importantes para a manutenção da biodiversidade e dos serviços ecossistêmicos. Nesse contexto, escolhemos como modelo uma bacia hidrográfica no sudeste do Brasil, com matriz agrícola e florestas sob diferentes condições ambientais, para responder a duas perguntas: 1) Como fatores temporais, locais e de paisagem afetam a composição funcional de florestas secundárias (regenerando sob plantios de eucalipto e pastos abandonados) em paisagens agrícolas e 2) Como se comportam as diversidades taxonômica e funcional em tipos florestais com diferentes históricos de vida (florestas remanescentes conservadas, florestas remanescentes degradadas, florestas secundárias regenerando sob plantios de eucalipto abandonados e florestas secundárias regenerando sob pastos abandonados). Para responder as duas perguntas utilizamos o valor médio por espécie de dados primários (área foliar, área foliar específica, conteúdo de matéria seca da folha e espessura da folha) e secundários (densidade da madeira). A partir disso, usamos modelos generalizados mistos, média ponderada pela comunidade para cada atributo funcional e três índices de diversidade funcional para responder a primeira pergunta e testes de dissimilaridade para responder a segunda. Ao todo foram avaliadas 59 parcelas, 43 de florestas secundárias, 10 de florestas remanescentes degradadas e seis de florestas remanescentes conservadas, totalizando 6.089 indivíduos levantados e 284 espécies identificadas. Concluímos que 1) área foliar, área foliar específica e riqueza funcional de florestas secundárias são afetadas, ao mesmo tempo e de formas diferentes, por idade, declividade, teor de argila do solo, área basal de eucaliptos, cobertura florestal média, diferença na cobertura florestal e proximidade com cana- de-açúcar; e 2) florestas secundárias tendem a ter maior riqueza funcional e taxonômica que florestas conservadas, sendo que dentro dos tipos florestais existe uma diversidade beta taxonômica maior que a funcional, com comunidades apresentando, em geral, espécies abundantes diferentes com atributos funcionais similares. Nossos resultados demonstram que as florestas secundárias são afetadas tanto por fatores naturais quanto por fatores antrópicos, os quais devem ser levados em consideração tanto em pesquisas que visam compreender os condutores da regeneração natural quanto em projetos que visam utilizar esse processo como estratégia para conservar a biodiversidade e prover serviços ecossistêmicos. Adicionalmente, demonstramos que florestas remanescentes degradadas e secundárias são importantes fontes de biodiversidade e, portanto, potenciais provedoras de serviços ecossistêmicosLarge part of the secondary forests across the world is the result of the natural regeneration in abandoned agricultural areas located in landscapes highly human-modified. Knowledge about the functional composition of these forests is still scarce, and research contributing to this understanding results urgent since the functional traits may be important drivers of the forest ecological dynamics and therefore are important for the maintenance of biodiversity and ecosystem services the forest provides. In this context, we chose as a study case a watershed in the Atlantic Forest in Southeastern Brazil, with an agricultural matrix and patches of secondary forests regenerating under different environmental conditions, to answer the following two questions: 1) How temporal, local and landscape factors affect the functional composition of secondary forests regenerating in Eucalyptus plantations and abandoned pastures and (2) how taxonomic and functional diversity behave in forest types under different land-use histories (i.e. conserved remnant forest, degraded remnant forest, secondary forests regenerating in abandoned Eucalyptus plantations and secondary forests regenerating in abandoned pastures). In order to answer the two questions we used the mean value per species of primary data (leaf area, specific leaf area, leaf dry matter content and leaf thickness) and secondary data (wood density). We use mixed generalized models, the community weighted mean with species mean traits and three diversity indexes to answer the first question and dissimilarity tests to answer the second question. Overall, 59 plots were evaluated, including 43 secondary forests, 10 degraded remnant forests and 6 conserved remnant forest, where we registered totaling total of 6.089 individuals and 284 species. We conclude that: 1) leaf area, specific leaf area and functional richness of secondary forests is affected, at the same time and in different ways, by age, slope, soil clay content, basal area of Eucalyptus, average native forest cover , difference in surrounding native forest cover and proximity to sugarcane plantations; and 2) secondary forests tend to have higher functional and taxonomic richness than conserved forests, and within the forest types taxonomic beta diversity results higher than functional, with communities presenting, in general, different abundant species with similar functional traits. Our results demonstrate that secondary forests are affected by both natural and anthropogenic factors, which should be taken into account both in research aimed at understanding the drivers of natural regeneration and in projects that use this process as a strategy to conserve biodiversity and provide ecosystem services. In addition, we show that degraded remnants and secondary forests are important sources of biodiversity and therefore potential providers of ecosystem services