Competition and dynamics in dry tropical forest in Pernambuco semiarid

As florestas tropicais secas são as principais formações que se desenvolvem em regiões de clima tropical quente e seco. No Brasil, uma das mais características florestas tropicais é a Caatinga, que tem sido modificada principalmente pela mudança do uso do solo para agricultura, para pecuária e para atendimento da demanda energética. Além da ação antrópica, a Caatinga é alterada por fenômenos naturais como a seca, que é recorrente no Nordeste brasileiro. Assim, com a finalidade de monitorar o comportamento da vegetação diante dos fenômenos bióticos e abióticos atuantes, o presente estudo foi organizado em dois capítulos. O primeiro teve como objetivo geral avaliar a dinâmica da vegetação em períodos que coincidiram com uma forte seca na região; e o segundo objetivou estudar a influência da competição e do tamanho em diâmetro dos indivíduos no crescimento diamétrico de uma espécie dominante na comunidade florestal, a Cenostigma bracteosum (Tul.) E. Gagnon & G. P. Lewis. Este estudo foi realizado no município de Floresta, em Pernambuco, a área vem sendo monitorada há 10 anos por meio de parcelas permanentes de 20 m x 20 m, nas quais todos os indivíduos arbustivo-arbóreos com circunferência a 1,30 m do solo (CAP) ≥ 6 cm têm sido monitorados. A dinâmica da comunidade arbustivo-arbórea foi avaliada para três períodos, de 2012 a 2015, de 2015 a 2018 e de 2008 a 2015. Foram estimadas as mudanças nos parâmetros fitossociológicos, as taxas de mortalidade, o recrutamento e o crescimento em diâmetro e em área basal da vegetação. Os resultados do primeiro capítulo indicaram redução da riqueza de famílias e espécies durante todos os períodos, houve notória diminuição nas estimativas de parâmetros da estrutura horizontal. Porém, Cenostigma bracteosum se sobressaiu com densidade e com dominância próximas ou superiores a 50% nos períodos. O incremento periódico médio da vegetação, em diâmetro, esteve entre 0,12 cm ano−1 a 0,20 cm ano−1. A mortalidade foi superior ao recrutamento, afetando o crescimento líquido em área basal da comunidade, que foi negativo em todos os períodos. Espécies com respostas mais evidentes de suscetibilidade ao estresse foram: Mimosa ophthalmocentra, Mimosa tenuiflora e Manihot carthaginensis. As espécies Jatropha molissima e Cnidoscolus quercifolius apresentaram resultados positivos diante da seca, destacando-se também a Cenostigma bracteosum, Myracrodruon urundeuva e Aspidosperma pyrifolium. Os longos períodos de seca intensa provocaram fortes mudanças na composição e na estrutura da vegetação arbustivo-arbórea da Caatinga. Quanto ao segundo capítulo, utilizaram-se dados de duas áreas com diferentes históricos de uso. Todos os indivíduos vivos da espécie C. bracteosum nas parcelas permanentes foram analisados quanto à competição com seus vizinhos, em nível intra e interespecífico. A competição foi quantificada por meio de índices de competição, os quais foram avaliados por meio de análises gráficas e de correlação linear com o incremento em diâmetro. Indivíduos “livres” de competição apresentaram maiores incrementos médios em relação aos que possuíam competidores no seu entorno. Houve uma forte relação positiva entre o tamanho em diâmetro dos indivíduos e o seu crescimento, o que também pode indicar um efeito secundário da influência da competição. Os índices resultaram em correlações negativas com o incremento em diâmetro, porém, as correlações obtidas foram fracas, o que pode ser resultante da distribuição aleatória dos indivíduos arbustivo-arbóreos na Caatinga. O tamanho em diâmetro das árvores-objeto teve uma maior relação com o seu crescimento diamétrico. O índice independente da distância de Lorimer, pela sua simplicidade de cálculo, é recomendado para representar a competição experimentada por C. bracteosum.Tropical dry forests are the main formations that grow in regions of hot and humid dry climate. In Brazil, one of the most characteristics tropical forests is the Caatinga, which has been mainly modified by the change of soil use for agriculture, livestock and for meeting the energy demand. Besides the anthropic action, the Caatinga is modified by natural phenomena such as drought, which is recurrent in the Brazilian Northeast. Therefore, aiming to monitor the vegetation behavior in the face of acting biotic and abiotic phenomena, this current study was organized in two chapters. The first one aimed to evaluate the vegetal dynamics in periods that overlapped a severe drought in the region; while the second aimed to study the influence of competition and diameter size of individuals on the diametric growth of a dominant species in the forest community, the Cenostigma breacteosum (Tul.) E. Gagnon & G. P. Lewis. This study was conducted in the municipality of Floresta, Pernambuco, with the target area having been monitored for 10 years by permanent plots of 20 m x 20 m each, in which all the shrub-tree individuals with circumference at 1.30 m from the ground (CBH) ≥ 6 cm have been monitored. Shrub-tree community dynamics was evaluated for three periods, from 2012 to 2015, from 2015 to 2018 and from 2008 to 2015. Changes in the phytosociological parameters, mortality rates, recruitment and both diameter and basal area growth of the vegetation were all estimated. Results of the first chapter indicated richness reduction of families and species during all periods, while there was a noticeable decrease in the estimates of horizontal structure parameters. However, Cenostigma bracteosum stood out, with density and dominance close to or over 50% in the periods. The vegetation mean periodic increment, in diameter, was between 0.12 cm year-1 and 0.20 cm year-1. Mortality was higher than recruitment, affecting the net basal area growth of the community, which was negative in all periods. Species with more noticeable responses to the stress were Mimosa ophthalmocentra, Mimosa tenuiflora and Manihot carthaginensis. Species Jatropha molissima and Cnidoscolus quercifolius showed positive results regarding the drought, with the Cenostigma bracteosum, Myracrodruon urundeuva and Aspidosperma pyrifolium species also standing out as well. Long periods of severe drought caused heavy changes in the composition and structure of the shrub-tree vegetation from Caatinga. Regarding the second chapter, data from two areas with different use history were used. All living individuals of the C. bracteosum species in permanent plots were analyzed about their neighbor competition, both in intra and interspecies levels. The competition was quantified through competition indexes, which were evaluated by graphical analysis and linear correlation with the diameter increment. Individuals who were “free” from competition displayed higher mean increments in relation to those who had competitors in their midst. There was a strong positive relation between the diameter size of the individuals and their growth, which may also indicate a secondary effect of the competition influence. The indexes resulted in negative correlations with the increment in diameter; however, obtained correlations were weak, which may be resulting from the random distribution of the shrub-tree individuals in the Caatinga. Size, in diameter, of the object-trees had a higher relation with their diametric growth. Lorimer’s distance-independent index, due to its calculation simplicity, is recommended in order to represent the competition undergone by the C. bracteosum