Ecological interactions between plants and animals: implications for the conservation and restoration of an Atlantic forest island

Os ecossistemas de ilhas, continentais ou oceânicas, são considerados os mais sensíveis à perturbação humana. A maioria das ilhas costeiras do Brasil sofreu fortes alterações na fauna e flora silvestre. A Ilha Anchieta (Ubatuba, SP) é uma Área Protegida com um longo histórico de perturbação, tendo sido amplamente desmatada no passado e sofrido a introdução de animais. Sabe-se que a fauna possui um papel chave na composição e estrutura da comunidade vegetal, favorecendo algumas espécies e prejudicando outras. Sendo assim, a perda ou alteração dos processos de interações entre animais e plantas afetam na estrutura e composição de espécies. Este estudo analisa as interações antagônicas entre planta e animais como possíveis fatores limitantes no processo de regeneração natural em três ambientes com distintos estágios sucessionais presentes na Ilha Anchieta: campo aberto (CA) e florestas ombrófilas rala (FOR) e densa (FOD). Para isso foram testados nos três ambientes os processos pós-dispersão de sementes: a predação de sementes pós-dispersas, a germinação do banco de sementes e a herbivoria. A predação de sementes apresentou forte efeito espacial (FOD>FOR>CA) e sazonal, com maiores proporções de predação de sementes no período de escassez de alimento (estação seca). Quantitativamente o banco de sementes não representa um fator limitante, porém foi composto por uma baixa diversidade de espécies lenhosas. A capacidade de germinação do banco de sementes do solo foi similar entre os ambientes florestais apresentando menor emersão de plântulas no campo aberto, provavelmente associado ao intenso escoamento superficial no local. Adicionalmente, a mortalidade de juvenis transplantados foi de 72,27%, sendo superior nas parcelas abertas aos vertebrados para todas as espécies em todos os ambientes, demonstrando um forte efeito negativo dos herbívoros vertebrados na comunidade vegetal. Sendo assim, foram detectados distintos gargalos atuando simultaneamente na regeneração natural nos três ambientes da Ilha Anchieta, sendo necessário o estabelecimento de práticas de manejo visando minimizar os efeitos abióticos no campo aberto e floresta ombrófila rala, favorecendo as interações mutualísticas e inibindo a atividade de animais antagônicos nas florestas ombrófilas rala e densa, acelerando assim o processo de regeneração natural na Ilha Anchieta. Considerar simultaneamente os obstáculos no processo de regeneração nos auxiliará a traçar práticas de restauração e recuperação de áreas degradadas mais efetivas e viáveis economicamente.Island ecosystems, either continental or oceanic, are considered the most sensible to anthropogenic influences. Most Brazilian coastal islands have their original fauna and flora composition altered. The Anchieta Island (southeast Brazil) is a Protected Area that suffered deforestation and introduction of alien species. It is known that the fauna plays a key role in composing and structuring the vegetal community, favoring some species and harming others. Thus, the loss or change of animal-plant interactions affects the framework and composition of species. We simultaneously analyzed the antagonistic animal-plant interactions as possible limiting factors in the natural regeneration on tree successional stages of the Anchieta Island: the old fields (OF), the early secondary forest (ESF) and old growth forest (OGF). Therefore, in each habitat we are evaluating post-dispersal seed predation processes: post-dispersal seed predation, soil seed bank, and the herbivory. We found spatial (OGF>ESF>OF) and temporal effects on seed predation, with highest rates on dry season. Quantitatively, soil seed bank did not represent a limiting factor; but qualitatively, it was composed by few woody species. Our data pointed to the absence of a viable soil seed bank in the OF, probably due to an intense runoff. The forested habitats presented similar soil bank. Moreover, the total mortality of saplings was 72.27%, being higher on the unfenced treatment for all species and in all habitats, showing a very strong negative effect of vertebrate herbivores on the vegetal community. Therefore, we are detecting distinct bottlenecks acting simultaneously in the natural regeneration process in all of the successional stages of the Anchieta Island. Our results showed that management actions are required, aiming to both minimize the abiotic effects on the old fields and in the early secondary forest and to favor the mutual interactions and inhibit the activity of antagonic animals in the old growth and early secondary forests, accelerating, this way, the natural regeneration process of the Anchieta Island. Considering simultaneously the obstacles in the regeneration process will help to define restoration and recuperation procedures of degraded areas more effective and affordable