Padrões biogeográficos e composição das comunidades arbóreas do cerrado brasileiro

O conhecimento sobre a biodiversidade e descrição dos seus padrões são as abordagens primordiais da ecologia e da biologia da conservação. Entender como os organismos se distribuem na paisagem e quais são seus determinantes ambientais, é fundamental para a formulação de políticas de conservação. O Cerrado brasileiro é um hotspot de biodiversidade, no entanto há muitos déficits de conhecimento nesse ecossistema. No primeiro capítulo, realizamos uma síntese de 167 estudos de levantamentos florísticos e fitossociológicos de cerrado sentido amplo, totalizando 909 espécies arbóreas, 298 gêneros e 76 famílias. Observamos maior riqueza local nas regiões próximas ao centro do bioma, porém, devido à alta diversidade beta, as regiões mais distantes do centro do Cerrado apresentaram maior riqueza acumulada de espécies. A Mata Atlântica foi o bioma mais importante para composição florística do Cerrado, e a proporção de espécies endêmicas é de apenas 5%, por isso novos estudos da flora devem incluir outras formas de vida, como ervas, lianas, arbustos e subarbustos, onde devem estar as maiores proporções de espécies endêmicas. O segundo capítulo é uma atualização dos Distritos Biogeográficos (DB) do Cerrado com base na similaridade de comunidades de plantas lenhosas. Usando uma base de dados ampliada e revisada, caracterizamos os DB em relação ao clima, espécies indicadoras e estado de conservação. Identificamos sete DB, dos quais três DB localizados nas regiões extremas do Cerrado, apresentaram maiores dissimilaridades em relação aos demais. Esses DB tiveram grande influência dos biomas adjacentes. Os maiores números de espécies típicas de cerrado foram observados nos DB Centro-oeste, que possui maior extensão, Centro, que corresponde às áreas altas do Cerrado, e Nordeste, que é a região de maior estabilidade climática desde as glaciações do Quaternário. Temperatura mínima anual, sazonalidade da temperatura e precipitação anual são as variáveis mais importantes para a diferenciação dos grupos, que apresentaram dois principais padrões climáticos: os DB Sul, DB Sudeste e DB Sudoeste possuem menores temperaturas mínimas e maior sazonalidade da temperatura, enquanto os DB Centro oeste, DB Norte e DB Nordeste apresentaram padrão oposto. O DB Centro apresentou tanto baixas temperaturas mínimas, quanto baixa sazonalidade da temperatura. Em termos de conservação, os DB apresentam grande variação nos níveis de desmatamento e de áreas protegidas. A delimitação dos DB, aliados a ferramentas e técnicas consolidadas da biologia da conservação, podem servir de ponto de partida para equilibrar os esforços de conservação do bioma Cerrado. No terceiro capítulo estudamos a influencia dos filtros ambientais na distribuição das espécies arbóreas do Cerrado. O clima e os solos são 33 os filtros mais importantes para a distribuição das plantas, atuando como uma força seletiva dos traços das espécies. No entanto, essas características podem ter origem histórica, quando provem de um ancestral comum que partilhava a mesma característica, ou ecológica, quando por pressão externa, espécies de diferentes linhagens convergem em traços semelhantes. No Cerrado muita ênfase tem sido dada ao papel do solo na diferenciação das comunidades, mas não se sabe ao certo sua importância, por isso comparamos a importância de variáveis climáticas e edáficas na composição das comunidades lenhosas do cerrado, e verificamso se há conservatismo de nicho em relação às variáveis mais importantes. Para isso realizamos uma análise de partição de variância em três escalas, usando 87 levantamentos florísticos, 11 variáveis climáticas e 11 variáveis edáficas. Testamos individualmente a importância dessas variáveis para a ocorrência de cada uma das 303 espécies usando uma regressão logística. O clima foi mais importante para a determinação da comunidade nas escalas mais amplas, no entanto na menor escala e nas análises específicas o solo teve maior contribuição, aumentando a heterogeneidade em escala regional. Dentre as variáveis mais importantes, apenas preferência por soma de bases é uma característica conservada na filogenia, o que já foi demonstrado em outros ecossistemas. Estudos sobre potencial de dispersão das árvores do cerrado são importantes no presente cenário de mudanças climáticas. __________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe knowledge on biodiversity and the descriptions of its patterns are elementary approaches in Ecology and Conservation Biology. Understanding how the organisms are settled on the landscape and why they occupy those places is essential for the conservation policy makers. The Brazilian Cerrado is a biodiversity hotspot, however there are many gaps in its knowledge. In the first chapter we summarized 167 floristic and phytosociological studies of cerrado lato sensu, summing 909 tree species, 298 genus, and 76 families. We observed great richness in the regions near to the center, but, due to the high beta diversity, the most distant regions to the center have the great cumulative richness. The Atlantic Forest is the most important biome for the Cerrado's floristic composition, and the proportion of endemic species is just 5%. Therefore, new studies must includ other life forms, as herbs, lianas, shrubs, and subshrubs, since they must have a greater proportion of endemism. The second chapter is an update of the Biogeographic Districts (BD) of Cerrado biome, based on community similarity of wood species. Using an expanded and revised database, we described the BD regarding the climate, indicator species, and conservation status. We identified seven BD, three of them, on Cerrado's edge, have greater dissimilarity in relation to the other. Those BD have great influence of the adjacent biomes. We observed a great number of Cerrados typical species in three of the BD: in Center West because it's big area, in Center, because it corresponds to the high lands of Cerrado; and North West, which is the most climatically stable area since the Quaternary glaciation. Minimum anual temperature, temperature sazonality and annual precipitation are the most important variables to discriminate the BD, wich presented two main climatic patterns: The BDs South, South East and South West have lower temperature and greater temperature; and the BDs Center West, North and North East have the opposite pattern. The BD Center has both low minimum temperature as low temperature sazonality. About the conservation status, the BDs presented a great variation in deforestation levels and in protected areas. The delimitation of the BDs, with other tools and techniques of Conservation Biology, can be the starting point to balance the conservation efforts in the Cerrado bioma. In the third chapter, we studied the influence of environmental filters on the wood species distribution in Cerrado. The climate and soils are the most important filters for the plants, acting as a selective power for the traits. However, those traits may have historical origin, if they come from a common ancestor, or ecological, when, by external pressure, the species of different lineages converge in similar traits. In Cerrado vegetation, much emphasis has been given to the soil role, but it's real importance is unknown, therefore we compared the importance of climatic and edaphic variables in community composition of wood trees in Cerrado, and we looked for niche conservatism in the most important variables. Thereunto we proceed a variance partition analysis in three different scales, using 87 floristic surveys, 11 climatic and 11 edaphic variables. We tested the individual importance of those variables for the occurence of those 303 species with a logistic regression. The climate was more important to determine the community composition in the broad scale, but in the smaller scale and in the individual analysis level, the soil was more important, increasing the heterogeneity in regional scale. Among the most important variables, only preference on sum of bases is a conserved trait in the phylogeny, what was established in other ecosystems. New studies about potential of dispersion in wood plants are welcome in the recent climate change scenario