Efeitos de distúrbios naturais e da supressão do fogo na diversidade e estrutura do estrato herbáceo-arbustivo do Cerrado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pilon, Natashi Aparecida Lima, 1990-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638184
Resumo: Orientador: Giselda Durigan
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spelling Efeitos de distúrbios naturais e da supressão do fogo na diversidade e estrutura do estrato herbáceo-arbustivo do CerradoNatural disturbances and fire suppression effects on cerrado ground-layer diversity and structureResiliênciaEcologia das savanasFogoGeadaBiodiversidade - ConservaçãoResilienceSavanna ecologyFireFrostBiodiversity conservationOrientador: Giselda DuriganTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Distúrbios como fogo, geada e, também, supressão do fogo configuram-se em importantes moduladores das comunidades vegetais em fisionomias campestres e savânicas, especialmente em regiões tropicais. No entanto, pouco se sabe sobre qual é a resposta da comunidade vegetal frente a esses distúrbios, sobretudo para as espécies que compõem o estrato herbáceo-arbustivo. Visando aprofundar o conhecimento sobre a ecologia de savanas tropicais, a presente tese teve por objetivo elucidar as respostas do estrato herbáceo-arbustivo do Cerrado frente à queima controlada e à geada e, adicionalmente, compreender as mudanças na vegetação mediante a supressão do fogo. O estudo foi desenvolvido na Estação Ecológica de Santa Bárbara, Águas de Santa Bárbara, SP, onde foram instaladas parcelas ao longo do gradiente de cobertura de copas (campo cerrado a cerradão). No capítulo I, monitoramos a dinâmica durante 4 anos nas parcelas onde o fogo foi suprimido. Mesmo sendo um período de tempo curto, encontramos modificações substanciais no estrato herbáceo-arbustivo. Observamos altas taxas de incremento de espécies generalistas arbóreas, tanto em riqueza quanto em densidade. Adicionalmente, registramos redução na cobertura de gramíneas nativas e na densidade de espécies típicas de fisionomias savânicas. Nós investigamos no capítulo II como a disponibilidade de luz filtra a distribuição e atributos funcionais das gramíneas em uma paisagem em processo de adensamento, à medida que a cobertura de copas aumenta. O aumento na quantidade de sombra levou ao decréscimo de cobertura, composição e riqueza de espécies de gramíneas nativas. A probabilidade de ocorrência de gramíneas com rota fotossintética C4 decresceu bruscamente em função do decréscimo de luz, enquanto que a probabilidade de ocorrência aumentou para espécies C3. No capítulo III, analisando os efeitos do fogo sobre as comunidades do estrato rasteiro do campo Cerrado, encontramos aumento em densidade, riqueza e solo exposto, assim como redução na cobertura de gramíneas e não-gramíneas, comparando com parcelas controle e com valores anteriores ao fogo. Esse estrato mostrou-se altamente resiliente ao fogo, com a comunidade se aproximando da estrutura anterior à queima em apenas 8 meses. Espécies com alta capacidade de rebrota e propagação vegetativa conduziram a rápida recobertura do solo nas áreas queimadas. No entanto, a resiliência do estrato herbáceo-arbustivo, como um todo, foi resultado de uma combinação de diferentes atributos. No capítulo IV, tratando dos efeitos da geada, verificamos que as comunidades campestres foram mais impactadas do que as florestais, em termos de intensidade de dano por espécie. Três meses após a geada, os efeitos encontrados sobre o estrato herbáceo-arbustivo foram antagônicos aos efeitos causados pelo fogo registrados no capítulo III. O aumento da área coberta por serapilheira e a redução do solo exposto são as principais evidências para esta conclusão. Embora a literatura em geral coloque fogo e geada como distúrbios análogos, nossos resultados apontam limitações para essas comparações, se considerados outros componentes da vegetação além do estrato arbóreo. O conhecimento gerado na presente tese representa um avanço para a ecologia das savanas e poderá ser utilizado para dar suporte às políticas e estratégias visando à conservação, manejo e restauração do CerradoAbstract: Fire, frost and also fire suppression are important drivers of plant communities in tropical grasslands and savannas. However, plant community responses to these disturbances are largely unknown in savanna ecology, especially for plant species from the ground-layer. Aiming to advance in this research area, this thesis had as main objectives to elucidate the Cerrado ground-layer responses to both: a prescribed fire and a severe frost and, additionally, to understand vegetation changes due to fire suppression. We conducted this study in a savanna-forest mosaic in Santa Bárbara Ecological Station (EEcSB), Águas de Santa Bárbara, SP, Brazil. The experimental units were settled through the canopy cover gradient (from campo cerrado to cerradão). In the first chapter, we monitored the vegetation dynamics for four years in experimental plots where fire was suppressed. Despite the short time interval, we observed significant changes in the ground-layer. Tree species categorized as generalists, increased both in richness and density. In addition, grass cover and density of savanna specialists decreased in the same period. In the second chapter, we investigated how light availability filters grass species distribution and functional traits in a landscape under woody encroachment. As canopy cover increased, grass richness and grass total cover decreased substantially. The probability of occurrence of grasses with C4 photosynthetic pathway gradually decreased as shade conditions increased, and opposite pattern was found for C3 grasses. In the third chapter, analyzing fire effects on the ground-layer plant community, we have recorded increases in plant density, richness and bare soil, as well as reductions in grass cover and non-grass cover, compared with unburned community and the pre-fire condition. Eight months after fire, species abundance did not differ from pre-disturbance values for 86% of the species. Rapid recovery of soil cover by native vegetation in burned areas was driven by species with high capacity to resprout and spread vegetatively. However, resilience of the savanna ground-layer community, as a whole, resulted from a combination of different species traits. Finally, in the fourth chapter, addressing the frost effects on the ground layer, species from open vegetation types were more severely impacted than those under closed canopy, regarding to the intensity of damage. In general, frost effects were opposite to the fire effects in the cerrado ground-layer as described in the chapter 3. The increase in litter and reduction in bare soil were the main evidence for this conclusion. Although the literature pointed out fire and frost as similar disturbances, our results showed limitations to this comparison when savanna components other than the tree layer are taken into consideration. The information presented in this thesis represents an advance in savanna ecology, being a relevant contribution to support Cerrado conservation, management and restoration actionsDoutoradoEcologiaDoutora em EcologiaFAPESP2016/17888-2, 2017/20897-6CNPQ140255/2016-8CAPES[s.n.]Durigan, Giselda, 1957-Pivello, Vania ReginaFidelis, AlessandraIvanauskas, Natalia MacedoSimon, Marcelo FragomeniUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em EcologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPilon, Natashi Aparecida Lima, 1990-20192019-12-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (170 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638184PILON, Natashi Aparecida Lima. Efeitos de distúrbios naturais e da supressão do fogo na diversidade e estrutura do estrato herbáceo-arbustivo do Cerrado. 2019. 1 recurso online (170 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1638184. 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