Diversidade e estrutura arbórea ao longo de um gradiente altitudinal na Floresta Tropical Pluvial Atlântica

• Autor(a) principal: Kamimura, Vitor de Andrade [UNESP]
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/194444
• topic: Aprendizado de máquinas; Árvores; Corte seletivo de madeira; Demografia; Diversidade; Ecologia de comunidades; Ecologia evolutiva; Ecologia funcional; Floresta Atlântica; Floresta tropical; Gradiente de elevação; Atlantic forest; Community ecology; Demography; Diversity; Elevation gradient; Evolutionary ecology; Functional ecology; Machine learning; Selective logging; Tree; Tropical forest

A ecologia busca elucidar os processos e mecanismos responsáveis pelos padrões de diversidade, estrutura, montagem e funcionamento das comunidades. Neste trabalho, investigamos três questões fundamentais na ecologia de comunidades, utilizando um grande conjunto de dados da composição, demografia e atributos funcionais de comunidades arbóreas amostrados ao longo de um gradiente de elevação na Floresta Atlântica. No primeiro capítulo, utilizamos abordagens integrativas por meio de métricas da diversidade de espécies e filogenética sob diferentes arranjos de espécies (p.e. comunidade vs. famílias) para avaliar os processos ecológicos que conduzem as relações entre diversidade e elevação em florestas com mega diversidade. Encontramos um padrão de variação unimodal da diversidade da comunidade arbórea, emergindo da combinação dos diferentes padrões de diversidade de suas famílias com maior abundância. A diversidade filogenética local foi negativamente relacionada com a elevação e a diversidade regional (turnover) de espécies foi maior quanto maior a distância entre as comunidades. Estes resultados indicam a competição e a filtragem ambiental como principais processos nos mecanismos de montagem de comunidades ao longo de gradiente de elevação, e que a união das abordagens ecológica e evolutiva, sob diferentes arranjos de espécies, é fundamental para entender os processos que conduzem as relações entre diversidade e os gradientes ambientais. No segundo capítulo, além dos efeitos da variação de altitude, estudamos os efeitos da extração seletiva de madeira no padrão de diversidade e na estrutura filogenética de comunidades arbóreas, e avaliamos como a escala espacial pode alterar os resultados dessas análises. O corte seletivo e o filtro de altitude aumentaram a diversidade filogenética, apesar de conduzirem ao agrupamento filogenético. Os efeitos da altitude e da exploração madeireira foram mais fortes em larga escala, e os resultados foram alterados de acordo com os clados usados na análise. Dessa maneira, o filtro ambiental pode ofuscar o efeito da extração seletiva de madeira e, quando o filtro de elevação é excluído, os nichos abertos provavelmente por perturbações da exploração madeireira, levam a maior co-ocorrência de espécies filogeneticamente distantes. No terceiro capítulo, estudamos as relações entre os atributos funcionais e as taxas demográficas das espécies arbóreas considerando a importância de incluir interações entre os atributos, assim como o tipo florestal e o intervalo de tempo entre os censos (incluindo ou não um evento de seca), usando técnicas estatísticas inovadoras para melhorar o teste de premissas da análise funcional com um grande conjunto de dados. Aplicando o ‘aprendizado de máquina’ por meio de modelos de árvore de regressão impulsionados, descobrimos que a inclusão das interações entre atributos aumentou significativamente o poder dos modelos para prever as relações entre atributos e taxas demográficas, dependentes do tipo de vegetação e do intervalo de tempo. Assim, para avaliar a funcionalidade das comunidades vegetais, é importante considerar que pode haver múltiplos fenótipos com respostas demográficas semelhantes, resultados de interações entre atributos em diferentes habitats e intervalos de tempo. Concluindo, demonstramos que o uso de diferentes abordagens na ecologia de comunidades é fundamental para que possamos avaliar os processos ecológicos e mecanismos que conduzem a mega-diversidade de florestas tropicais e o funcionamento de suas comunidades.