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Tipo: Tese
Título: Forest fragmentation on tree communities, functional diversity and carbon storage in a Brazilian Atlantic Rain Forest
Título(s) alternativo(s): A fragmentação florestal em comunidades arbóreas, diversidade funcional e estoque de carbono na Floresta Atlântica Ombrófila no Brasil
Autor(es): Magnago, Luiz Fernando Silva
Primeiro Orientador: Martins, Sebastião Venâncio
Primeiro coorientador: Laurance, William Frederick
Segundo coorientador: Gonzalez, Ainhoa Magrach
Primeiro avaliador: Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud
Segundo avaliador: Neri, Andreza Viana
Terceiro avaliador: Sperber, Carlos Frankl
Quarto avaliador: Caldeira, Marcos Vinicius Winckler
Resumo: The fragmentation of tropical forests is one of the greatest threats to global biodiversity, promoting both abiotic and biotic changes. Among the abiotic effects are the increased disturbance caused by wind and microclimatic desiccation whilst among the biotic effects there are increases in mortality rates, changes to species composition, forest structure and functional traits of the species. To investigate the effects of fragmentation in the Atlantic Forest we focus on tree species, with three main objectives: (i) to verify the impacts of fragmentation on the abiotic environment (microclimate and soil attributes) and on above ground forest biomass; (ii) to assess the impacts of fragmentation on richness, community structure and functional diversity of tree species; and (iii) to evaluate the existence of co-benefits between biodiversity and carbon stocks in order to implement conservation mechanisms through the carbon market (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation - REDD +). We conducted our experiments in a Brazilian Tableland Forest fragmented landscape , where the knowledge about forest fragmentation is still incipient. We sampled 12 fragments of different sizes (3 replicates/fragment size) with 240 10mx10m plots, equally distributed between edge and interior areas and in each of four fragment size classes: small (≤50 ha), medium (51-250 ha), large (250- 1,500 ha) and control (≥10,000 ha). Inside each plot we recorded tree species richness, above ground biomass , carbon stocks (carbon stock=biomass/2), liana abundance and abundance of standing dead trees jointly with microclimate and soil attributes measurements . We also classified the species in relation to their functional traits, Atlantic Forest endemic character and level of threat (IUCN Red List). The gradients of desiccation (less air humidity and more air temperature) and increases of wind speed were significant and positively related with reductions in fragment size and edge habitat creation, moreover the edge habitat had more fertile soil and less acid soils. The results also showed significant reductions of tree biomass and an increase in lianas biomass in edge habitats and small fragments, following the microclimate and soil changes, both indicators of disturbance in forestry biomass. Edge habitats promoted remarkable changes in tree community structure and functional traits, significantly reducing species richness and functional diversity, with larger fragments and forest interiors having more potential to provide food resources and interactions with fauna. We found that biodiversity and carbon stock were highly spatially congruent in our study area. Also, these co-benefit relationship increased with fragment size, where significant increases in carbon stocks are coupled with species of high conservation value. Finally our results lead us to the following noteworthy conclusions about Brazilian Rainforest fragmentation: (i) microclimate and soil changes driven by fragmentation promoted negative impacts on tree biomass and an increase in liana biomass; (ii) in a fragmented landscape plant functionality of larger fragments was significantly different to that of smaller fragments; (iii) the REDD+ co-benefits can be used in fragmented landscape, even subjected to high fragmentation levels, suggesting that additional REDD+ funds could be used to enhance the carbon and biological value through the management of fragmented landscapes. Nonetheless, small fragments have an important role in the maintenance of ecological services making them indispensable to conservation of biodiversity within the highly threatened Atlantic forest biome.
Abstract: A fragmentação das florestas tropicais é uma das maiores ameaças à biodiversidade global, uma vez que os efeitos após a fragmentação promovem alterações no meio abiótico e com consequências no meio biótico. Entre os efeitos abióticos estão o aumento dos distúrbios causados pelo vento e a dessecação microclimática e entre os efeitos bióticos podemos citar o aumento das taxas de mortalidade, mudanças na composição, estrutura e traços funcionais das espécies. Para investigar os efeitos da fragmentação na Floresta Atlântica focamos nas espécies arbóreas, tendo três objetivos gerais: (i) verificar os impactos da fragmentação nas mudanças abióticas (microclima e atributos do solo) na biomassa florestal acima do solo; (ii) verificar os impactos da fragmentação na riqueza, estrutura da comunidade e diversidade funcional de espécies arbóreas; e (iii) verificar a existência de co-benefícios entre biodiversidade e estoque de carbono para aplicação de mecanismos de conservação por meio do mercado de carbono (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation - REDD+). Nosso experimento foi desenvolvido em uma paisagem de floresta tropical brasileira conhecida como Florestas de Tabuleiro, onde o conhecimento sobre a fragmentação florestal ainda é incipiente. Amostramos 12 fragmentos de diferentes tamanhos (3 repetições/tamanho do fragmento) com 240 parcelas de 10mx10m, igualmente distribuídas entre borda e interior e entre quatro classes de tamanho de fragmentos, sendo pequenos, médios, grandes e controles. Em cada parcela nós coletamos dados sobre a riqueza de espécies arbóreas, estoque de biomassa acima do solo, estoque de carbono (estoque de carbono=biomassa/2), cipós e árvores mortas em pé, bem como dados sobre o microclima e atributos do solo. Nós classificamos as espécies quanto as suas características funcionais, endêmicas da Floresta Atlântica e ameaçadas de extinção (Lista Vermelha da IUCN). Os gradientes de dessecação (menores valores de umidade do ar e maiores valores de temperatura do ar) e aumento da velocidade do vento foram significativos e positivamente relacionados com a redução de tamanho do fragmento e com a criação de bordas, além disso, o habitat de borda apresentou um solo mais fértil e menos ácido. Os resultados também mostraram significativa redução da biomassa de árvores e um significativo aumento da biomassa de lianas em habitats de borda e pequenos fragmentos, estando estes relacionados ás mudanças no microclima e no solo, o que indicou distúrbios na biomassa florestal. O habitat bordas promoveu mudanças marcantes na estrutura da comunidade de árvores e em suas características funcionais, reduzindo significativamente a riqueza de espécies e a diversidade funcional, de maneira tal que, os fragmentos maiores e o habitat de interior das florestas possuem maior potencial de fornecer recursos alimentares e interações com a fauna. Encontramos uma forte existência de cobenefícios entre a conservação da biodiversidade e estoque de carbono na paisagem fragmentada de floresta tropical. Além disso, esta relação de co-benefícios aumenta com o tamanho do fragmento, onde existe, significativamente, um maior estoque de carbono e significativamente mais espécies com elevado valor de conservação. Finalizando, temos conclusões notáveis sobre a fragmentação Florestas Tropicais do Brasil, sendo: (i) as mudanças no microclima e solo são afetadas pela fragmentação, promovendo um impacto negativo sobre a biomassa de espécies arbóreas e aumento da biomassa de lianas; (ii) em uma paisagem fragmentada a funcionalidade ecológica de espécies arbóreas existente em fragmentos maiores foram significativamente diferentes daquela existente em fragmentos pequenos; e (iii) o mecanismo REDD+ de cobenefícios pode ser utilizado em uma paisagem fragmentada, mesmo com um nível de fragmentação elevado, o que sugere que os fundos de REDD+ podem ser utilizados para beneficiar o estoque de carbono e o valor biológico dos fragmentos através de planos de manejo. No entanto, pequenos fragmentos têm um papel importante na manutenção dos serviços ecológicos, tornando-os indispensáveis para a conservação da biodiversidade, principalmente em um domínio fitogeográfico tão ameaçado quanto o da Floresta Atlântica.
Palavras-chave: Edge effect
Biomass
Diversity
Efeito de borda
Biomassa
Diversidade
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática
Programa: Doutorado em Botânica
Citação: MAGNAGO, Luiz Fernando Silva. A fragmentação florestal em comunidades arbóreas, diversidade funcional e estoque de carbono na Floresta Atlântica Ombrófila no Brasil. 2013. 139 f. Tese (Doutorado em Botânica estrutural; Ecologia e Sistemática) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/368
Data do documento: 15-Mar-2013
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