Relações entre ambiente, traços funcionais, composição e funcionamento de comunidades vegetais de cerrado

Entender como a biodiversidade e o funcionamento dos ecosistemas vão responder às mudanças nas condições ambientais é essencial para a manutenção das interações que influenciam as propriedades dos ecossistemas. Os sistemas ecológicos respondem à mudanças nas condições ambientais não apenas por meio da interação direta com essas condições, mas também de maneira indireta, via organismos. No primeiro capítulo, descrevemos o uso de variáveis latentes e modelos de equações estruturais em ecologia. No segundo capítulo, nós investigamos como variações em características ambientais resultam em variações na diversidade funcional e funcionamento de uma comunidade de arbustos e árvores de cerrado no Parque Nacional das Emas (GO). Nós usamos modelagem de equações estruturais para quantificar os efeitos da fertilidade do solo, alumínio, disponibilidade de água e diversidade funcional na decomposição de serapilheira. Nós encontramos efeitos diretos entre nutrientes do solo, disponibilidade de água e alumínio na diversidade funcional e funcionamento da comunidade. O fogo não teve um efeito direto, mas sim caminhos indiretos pelos quais o fogo influencia a diversidade funcional e o funcionamento. No terceiro capítulo, nós procuramos identificar a importância de processos determinísticos e estocásticos na composicão da comunidade vegetal do cerrado em Emas. Nós testamos, por meio de modelos de máxima entropia e testes de permutação, se os traços das espécies adicionariam informação relevante para a previsão das abundâncias além da informação já presente no repositório de espécies. Nossos modelos tiveram alto poder de previsão para as 73 espécies do repositório. Limitação de dispersão foi o principal processor compondo as comunidades. Processos estocásticos também tiveram grande importância, principalmente na escala local. Sem a informação prévia sobre as frequências das espécies, modelos com os traços tiveram pouco poder de explicação. Entretanto, ao combinarmos traços e frequências no repositório, nossos modelos resultaram em altos coeficientes de determinação. No último capítulo, nós mostramos como fogo e fertilidade do solo influenciam diferentes grupos de traços e como esses traços influenciam na composição e densidade das comunidades. Cerrados; Comunidades vegetais; Funcionamento de comunidades; Modelos de equações estruturaisIdentifying the relative importance of deterministic and stochastic factors to the assembly of local communities has been tagged as one of the fundamental questions ecologists need to answer. Niche-based theories predict that the subset of species from the regional pool that occur in a local community presents a trait distribution that has been shaped by biotic and abiotic factors. The neutral theory, on the other hand, predicts that the species that compose the regional pool are functionally equivalent. Local communities formed from stochastic processes would, thus, present abundances not significantly different from those in the species pool. We collected traits on all woody individuals in 100 25m2 quadrats to test if we could predict local abundances using a pool of species and traits. We combined plots into large scale, intermediate scale, and fine scale samples. We used random sampling, spatial distance, soil characteristics, and fire to assemble species in different scales and environmental gradients. In the Brazilian cerrado, fire and nutrient-poor soils are likely promoters of habitat filtering. To test if traits improved the predictions generated by the information present in the pool, we used maximum entropy models coupled with permutation tests. We could accurately predict local abundances of the 73 species in the pool. Dispersal limitation was the main factor assembling communities at all the scales we studied, but the effects of stochasticity became more important as the scale became local. Traits explained little of the uncertainty present in local abundances, but coupled with pool frequencies they yielded large coefficients of determination