Staff View: Influência do tempo, espaço, fogo e fertilização na comunidade herbáceo-arbustiva no Cerrado

Influência do tempo, espaço, fogo e fertilização na comunidade herbáceo-arbustiva no Cerrado

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016.

Main Author:	Eugênio, Chesterton Ulysses Orlando
Other Authors:	Franco, Augusto César
Format:	Tese
Language:	Português
Published:	2017
Subjects:	Veredas Cerrados Matas ripárias
Online Access:	http://repositorio.unb.br/handle/10482/22737 http://dx.doi.org/10.26512/2016.02.T.22737
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id	ir-10482-22737
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spelling	ir-10482-227372019-04-22T02:21:16Z Influência do tempo, espaço, fogo e fertilização na comunidade herbáceo-arbustiva no Cerrado Eugênio, Chesterton Ulysses Orlando Franco, Augusto César Veredas Cerrados Matas ripárias Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2016. O estrato herbáceo-arbustivo representa plantas com diversos hábitos de crescimento que vão desde ervas, gramíneas, subarbustos, lianas a palmeiras, que apresentam diferentes estratégias fenológicas e ciclos de vidas de anual a perenes. Esse estrato muitas vezes é negligenciado em estudos de dinâmica temporal e espacial para o Cerrado devido à carência de taxonomistas em algumas famílias botânicas, o que dificulta a identificação das espécies, e a padronização de métodos de amostragem que consigam mensurar a complexidade morfológica e fenológica desse grupo. Entretanto, nas últimas décadas tem se aumentado os esforços para conhecer melhor a composição florística e a estrutura desse estrato principalmente porque para o Cerrado a importância em nível de número de táxons aumenta de ambientes florestais a ambientes campestres, onde representa mais de 90% das espécies. Outro ponto importante é que devido à variação nos ciclos de vida e na morfologia o estrato herbáceo-arbustivo responde mais rapidamente a perturbações nos ambientes que o componente arbóreo. O objetivo da tese foi avaliar a dinâmica da comunidade herbáceoarbustiva ao longo do tempo e do espaço. Além disso, para áreas de Veredas, foi possível observar o efeito da passagem do fogo no processo de recuperação da comunidade vegetal. Enquanto para uma área de ecótono savana-floresta inclui-se o efeito da fertilização. Desta forma, a presente tese é apresentada em três capítulos. No primeiro capítulo, comparou-se a composição e estrutura de quatro Veredas no Distrito Federal antes do incêndio de setembro de 2011; posteriormente, acompanhou-se a recuperação dessas áreas até dois anos após a perturbação. Em intervalo temporal pequeno (3 a 4 meses), as comunidades chegaram a reduzir a riqueza de espécies em até 15% e a cobertura vegetal sobre o solo em 49%. Entretanto, intervalos temporais maiores que um ano após a perturbação foram suficientes para a recobertura do solo e reestabelecer a riqueza de espécies nas Veredas estudadas. As Veredas apresentaram composição florística distintas entre si no primeiro levantamento, demostrando a peculiaridade de cada local independente de pertencer à mesma fitofisionomia. O aumento da similaridade ocorreu após a perturbação devido ao reestabelecimento das espécies menos sensíveis ao fogo. As variáveis ambientais e o espaço explicaram apenas 26% da variação das comunidades herbáceo-arbustivas das Veredas estudadas ao longo do tempo e do espaço. No segundo capítulo, acompanhou-se, por três anos e cinco meses, a recuperação da composição e estrutura da comunidade herbáceo-arbustiva em um ecótono savana-floresta após um incêndio em setembro de 2011, comparando o efeito da fertilização sobre o processo de recobertura do solo e na composição das espécies. A fertilização acelerou o processo de recobertura do solo, porém com a redução de cerca de 50% da riqueza de espécies. Com intervalo de dois anos e cinco meses da passagem do fogo, a cobertura vegetal acima do solo nas parcelas controle foi retomada por quase completo e os parâmetros de diversidade apresentaram-se superiores às parcelas com fertilização. Ao longo do período de estudo, ficou evidente que a composição e a estrutura do estrato herbáceo-arbustivo em fitofisionomia florestal são inferiores ao observado em fitofisionomia savânica, assim como o processo de recuperação apresenta-se mais lento. No último capítulo, buscou-se averiguar se existe diferença entre as curvas espectrais foliares e nas concentrações de carbono, nitrogênio e enxofre nas folhas de espécies comuns em áreas de Vereda, assim como se essas características se mantêm em diferentes localidades do Distrito Federal. Dessa forma, amostrou-se indivíduos de Trembleya parviflora (D.Don) Cogn. e Lavoisiera imbricata (Thunb.) DC., espécies arbustivas que se encontram em expansão em áreas úmidas no Distrito Federal e indivíduos de Paspalum lineare Trin., Andropogon bicornis L. e A. leucostachyus Kunth, espécies de gramíneas comuns e abundantes encontrando-se entre as dez espécies com maior cobertura em áreas úmidas nessa região. As curvas espectrais geradas por cada espécie demonstraram menor variação dentro da espécie do que entre as áreas de amostragem, reforçando que cada espécie poderia ser representada pela sua curva espectral. A diversidade espectral pode servir como subsídio fundamental para compreensão e determinação da diversidade química, abrindo novas portas para o uso de dados hiperespectrais, permitindo futuramente o uso de métodos de modelagens de diversidade e ciclos biogeoquímicos por sensoriamento remoto. De modo geral, as perturbações ambientais, como fogo e fertilização, promovem redução na composição e estrutura da comunidade herbáceo-arbustiva; entretanto, com a supressão do fogo, a comunidade consegue se reestabelecer em curta escala de tempo e as curvas espectrais apresentam potencial para auxiliar para identificação de espécies herbáceo-arbustivas. The herbaceo-shrubby layer is composed of species with different growth habits: herbs, graminoids, sub-shrubs, vines and palms, each habit can also have distinct phenological strategies and life cycles (anual or perennial). This layer is neglected in the majority of studies dealing with temporal and spatial dynamics in the Cerrado Biome, as there is a general lack of specialists on some families, what greatly hampers species identification. Also, there is a lack of standard methodological sampling procedures able to measure the phenological and morphological diversity in the group. However, in the last decades there have been a growing interest and effort to attain a better knowledge about this layer’s composition and structure, as its richness grows progressively from forests to grasslands (where about 90% of the species belong to the herbaceo-shrubby layer). Another important point to consider is that, being composed by species with distinct life cycles and morphologies, the herbaceo-shrubby layer has a faster response to environmental perturbation, both in time and space, compared to the tree layer . This thesis aimed to evaluate the herbaceo-shrubby layer’s temporal and spatial dynamics. Besides, it was possible to observe the effects of a wildfire in a palm swamp (Vereda) community and the effects of nutrients addition on a forest-savanna ecotone. The thesis is structured in three chapters: In the first one, the structure and composition of four palm swamps (Vereda) located in the Distrito Federal were assessed. These palm swamps were hit by a wildfire on September 2011 and its regeneration were monitored until 2013. Its composition and structure before and after the fire were compared. In a short time interval (from 3 to 4 months), the communities’ richness was reduced in 15% and its plant cover, in 49%. However, a time interval of more than 1 year was sufficient for the community to recover its richness and soil cover levels. Before the wildfire, the palm swamps were floristically distinct, even if beloinging to the same phytophysiognomy, showing the diversity of the herbaceo-shrubby layer. The similarity between the palm swamps increased after the fire, when the fire resilient species reestablished themselves. Environmental and spatial variables accounted for only 26% of the temporal and spatial variation found in the palm swamp communities. In the second chapter, the structure and composition of the herbaceo-shrubby layer of a savanna-forest ecotone was accompained for three years and five months after the September 2011 wildfire, comparing the effects of different nutrient additions on the recovery of the herbaceo-shrubby layer and the process of soil revegetation. Nutrient additions accelerated the recovery of the soil cover but also reduced plant species richness in 50%. After two years and five months, the soil covering levels were almost the same as before the fire in the control plots and the plant diversity in these plots were higher than in the fertilized plots. Along the study, it became clear that the composition and structure of the herbaceo-shrubby layer in forests are lower than in savannas and the recovery process, slower. The last chapter aimed at assessing if there are differences between leaf spectral curves and in the Carbon, Nitrogen and Sulphur contents in species occurring commonly in palm swamps, as well as if the foliar characteristics of each species are maintained in different palm sawamps. Five species were selected: Two shrubby species, Trembleya parviflora (D.Don) Cogn. and Lavoisiera imbricata (Thunb.) both showing a population expansion in moist areas along the Federal District, and three graminoid species, Paspalum lineare Trin., Andropogon bicornis L. and A. leucostachyus Kunth, the three being very abundant and among the ten most important in moist areas in the Federal District. The spectral curves for each species showed less variation for individuals from the same palm swamp than for individuals from different palm swamps, suggesting that it would be possible to represent each species by its spectral curve. The diversity of spectral curves can be fundamental in determining and comprehending the chemical diversity of an area, opening new opportunities to use spectral data and allowing, in the future, modelling of biogeochemical cycles and diversity through remote sensing. In general, environmental disturbances such as fire and nutrient additions promote a reduction of composition and structure in the herbaceoshrubby layer, however, fire suppression allows the community to reestablish in a short time span. Also the use of spectral curves is a promising tool to help us identify different species in the herbaceo-shrubby layer. 2017-02-23T11:52:33Z 2017-02-23T11:52:33Z 2017-02-23 2016-02-25 Tese EUGÊNIO, Chesterton Ulysses Orlando. Influência do tempo, espaço, fogo e fertilização na comunidade herbáceo-arbustiva no Cerrado. 2016. xviii, 137 f., il. Tese (Doutorado em Botânica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/22737 http://dx.doi.org/10.26512/2016.02.T.22737 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf
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Influência do tempo, espaço, fogo e fertilização na comunidade herbáceo-arbustiva no Cerrado

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