Padrões fitogeográficos de florestas estacionais deciduais na bacia do Rio São Francisco : análise florístico-estrutural e suas relações com o ambiente

Tese (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal. Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2011.Conhecer os fatores que afetam a estrutura e a florística em comunidades florestais é de fundamental importância, principalmente quando estes esforços se concentram em estudos de meso e macro escala e sob formações vegetacionais como as Florestas Estacionais Deciduais. Desta forma, este trabalho avaliou a similaridade florítico-estrutural e a distribuição espacial das espécies arbóreas em função de variáveis edáficas e de relevo em quatro áreas de Floresta Estacional Decidual localizadas na bacia do rio São Francisco (Capítulos 1 e 2). Além disso, buscou-se relações florísticas entre 47 áreas de mesma fitofisionomia, localizadas numa amplitude geográfica que se estendeu do Rio Grande do Norte até o estado de São Paulo, analisando as relações entre estas florestas e as variáveis climáticas e altitude (Capítulo 3). Em geral, foram observadas diferenças florísticas (entre as áreas e entre o estrato adulto e a regenerante), estruturais e ambientais entre as quatro comunidades. As áreas com maior riqueza, diversidade e densidade foram Paracatu e Peruaçu. Já as áreas com maior área basal foram Coribe e Paracatu. Quanto aos aspectos ambientais observou-se que os solos com maior disponibilidade nutricional foram os de Coribe e Paracatu, ao passo que Arcos e Peruçu foram os mais pobres. Estas variações entre as características ambientais e florístico-estruturais podem estar relacionadas à variações na heterogeneidade ambiental dos fragmentos, a qual é resultante tanto da elevada amplitude geográfica, como de contatos com outras matrizes de vegetação. Variações climáticas, principalmente relacionadas a precipitação, também exerceram grande peso na diferenciação entre as mesmas. Além disso, o histórico de perturbação das áreas também podem ter exercido influência nas diferenças estruturais apresentadas pelas áreas. Assim, observou-se que a baixa similaridade florístico-estrutural e ambiental entre as áreas e estratos revelou a elevada diversidade beta entre os quatro fragmentos, o que ressaltou sua importância para a conservação da biodiversidade das Florestas Estacionais Deciduais. A comparação entre as 47 áreas analisadas verificou tendência de distribuição das áreas ao longo do gradiente latitudinal, onde estas se diferenciaram em função das bacias hidrográficas que estão inseridas. Neste caso, as áreas localizadas na bacia do rio São Francisco compartilhariam espécies com demais bacias, o que seria um indício de possíveis rotas de conectividade entre as áreas. Quanto à relação das áreas com as variáveis ambientais, observou-se que a altitude, a precipitação (estacionalidade e a sua distribuição no trimestre mais seco e no mais úmido) e a temperatura (estacionalidade e a média anual) foram as variáveis correlacionadas com o primeiro e terceiro eixo da ordenação da análise de Escalonamento Multidimensional Não Métrico (NMDS). Isto demonstrou que as variáveis climáticas e de altitude exerceram forte influência na distribuição das 47 áreas, e nestes eixos, a porção explicada conjuntamente pelo espaço e ambiente mais da metade da variação obtida pelo modelo. Desta maneira, a grande variação ambiental, observada pelas variáveis climáticas e altitudinais, que se mostraram estreitamente relacionada as variações no espaço, principalmente com o gradiente latitudinal, exerceram grande influência na distribuição das áreas analisadas. Assim, áreas mais semelhantes floristicamente apresentam ambientes parecidos, possivelmente resultantes de habitats equivalentes, corroborando a hipótese levantada neste capítulo que a teoria de nichos ecológicos se aplica para explicar os padrões fitogeográficos das Florestas Estacionais Deciduais. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACTUnderstanding the factors that affect the structure and flora in forest communities is essential. This is especially true when these efforts are focused on meso and macro-scale studies and on vegetation types that lack more in depth information such as Seasonally Dry Topical Forests (SDTF). In this study we evaluated the floristic-structural similarity and spatial distribution of tree species related to soil variables and relief in four sites of SDTF located along the São Francisco River Basin (Chapters 1 and 2). We also sought the floristic relationships between 47 SDTF sites, in a geographical range extending from Rio Grande do Norte to Sao Paulo state, thus analyzing the relationships between these forests with climatic variables and altitude (Chapter 3 ). We observed differences in the flora (between sites and between the adult stratum and natural regeneration), structure and the environment among the four communities investigated. Paracatu and Peruaçu were the sites with highest richness, diversity and density. The areas with the highest basal area were Coribe and Paracatu. As for the environmental aspects we observed that soils with greater availability of nutrients were found in Coribe and Paracatu, while Arcos Peruaçu and were the poorest. The variations in the environmental characteristics, flora and structure may be related to environmental heterogeneity of forest fragments which is the result of both geographical variations among the sites and due to contact with other vegetation matrices. Climate variations, mainly related to rainfall, also put considerable weight on the distinction between them. In addition, land use history may also have influenced the structural differences presented among sites. The low floristic, structural and environmental similarity between sites and strata revealed high beta diversity between the four fragments, stressing the importance of biodiversity conservation of SDTF. After comparing the 47 sites the observed trend was a distribution of sites along a latitudinal gradient, differentiated according to the water sheds in which they are in. The areas located in the São Francisco River basin share species with other basins, which would be an indication of possible connectivity routes between sites. Regarding the relation of the environmental variables with sites we observed that altitude, precipitation (seasonality and in the driest and wettest quarter) and temperature (seasonality and annual average) were correlated with the first and third axis of the of Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) ordination analysis. This shows that altitude and climatic variables exerted strong influence on the distribution of the 47 sites, with these two axes explaining more than half of the model variation. Thus, the large environmental variation, observed in the altitudinal and climatic variables, which proved to be closely related to variations in space, especially with the latitudinal gradient, exerted great influence on site distribution. The most floristically similar sites have similar environments, possibly resulting from equivalent habitats, supporting the hypothesis proposed in this chapter that the theory of ecological niches can be applied to explain the phytogeographic patterns of deciduous forest