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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Dinâmica e produtividade da comunidade arbórea na Floresta Atlântica ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar = Forest dynamics and aboveground biomass balance of Atlantic Forest across an elevation gradient of the "Serra do Mar" state park
Title Alternative: Forest dynamics and aboveground biomass balance of Atlantic Forest across an elevation gradient of the "Serra do Mar" state park
Author: Scaranello, Marcos Augusto da Silva, 1984-
Advisor: Joly, Carlos Alfredo, 1955-
Abstract: Resumo: Compreender como a dinâmica da comunidade arbórea e a produtividade em florestas tropicais respondem a um gradiente de elevação pode auxiliar no entendimento de como as florestas tropicais se comportará sobre a influência de mudanças no clima no futuro. Nesta tese investigamos a dinâmica e a produtividade da floresta Atlântica ao longo do gradiente de elevação da Serra do Mar com foco na ecologia funcional, utilizando 13 parcelas permanentes de 1-ha. Representamos a dinâmica florestal como o crescimento, à mortalidade e o recrutamento da comunidade arbórea; e a produtividade como o incremento em biomassa dos indivíduos arbóreos vivos e sua mudança líquida. Utilizamos como atributo funcional chave a densidade da madeira, devido à sua capacidade de integrar o equilíbrio entre crescimento e sobrevivência de espécies arbóreas em florestas tropicais. Como utilizamos um enfoque funcional, no primeiro capítulo avaliamos o potencial da utilização de modelos contínuos de probabilidade para descrever um dos importantes aspectos da diversidade funcional: a divergência. Descobrimos que o melhor modelo de probabilidade para descrever o dado de densidade da madeira, dentre os testados, foi de Weibull e que seu parâmetro shape atuou como um importante descritor de tradicionais índices que descrevem a divergência funcional em comunidades florestais. No segundo capítulo avaliamos a convergência funcional e os padrões de divergência da densidade da madeira em resposta ao gradiente de elevação. Não encontramos convergência da densidade da madeira tanto com relação a elevação quanto com relação ao gradiente de inclinação encontrado ao longo do gradiente. O padrão de divergência na escala da comunidade, por outro lado, variou ao longo do gradiente e apresentou relação com a inclinação do terreno e o estágio de clareira - definido aqui como o regime natural de distúrbio local e regeneração subsequente. Encontramos comunidades com menor divergência funcional em áreas mais inclinadas e de estágio avançado de clareira. No terceiro capítulo avaliamos o crescimento em múltiplas escalas ao longo do gradiente de elevação. Testamos a relação entre a densidade da madeira e o crescimento no nível da espécie e encontramos que a relação foi site-específica, em apenas 4 das 13 parcelas permanentes. Investigamos também os determinantes do crescimento no nível da comunidade e encontramos um efeito do padrão de divergência da densidade da madeira sobre o crescimento absoluto e relativo da comunidade. As comunidades com menor divergência funcional da densidade da madeira cresceram menos quando comparada com as comunidades com maior divergência funcional. Por fim, no quarto e último capítulo avaliamos a mortalidade e o recrutamento em múltiplas escalas ao longo do gradiente de elevação. Além disso, avaliamos a influência do turnover ¿ a taxa com que árvores morrem e recrutam em uma comunidade florestal ¿ sobre a mudança líquida da biomassa acima do solo. Encontramos que a densidade da madeira foi um importante descritor da mortalidade no nível individual e de espécie, porém não na escala da comunidade. Nessa escala o estágio de clareira foi um importante descritor da mortalidade, do recrutamento e do turnover. Por fim, as áreas de menor turnover florestal foram às áreas que acumularam mais biomassa líquida acima do solo ao longo do gradiente. As áreas muito inclinadas do gradiente de elevação estão atuando como uma determinadora de nicho de espécies, abrigando comunidades menos dinâmicas e de estágio mais avançado de clareira. Consequentemente, essas comunidades apresentam menores taxas de crescimento, mortalidade e turnover e acumulam mais biomassa líquida acima do solo

Abstract: Understanding how the dynamics and productivity of the tree community in tropical forests change with an elevation gradient can help to produce insights about how these ecosystems will behave under the influence of climate change in the future. This thesis assessed the dynamics and productivity of the Atlantic forest along the elevation gradient of the Serra do Mar with a focus on functional ecology, using 13 permanent plots of 1-ha. We represented the forest dynamics as growth, mortality and recruitment of tree community; and productivity as the increment in biomass of the living individual trees and their net change. We used wood density as a key functional trait due to its ability to integrate the trade-off between growth and survival of tree species in tropical forests. As we used a functional approach, we evaluate in the first chapter the potential of using continuous probability distributions to describe one of the important aspects of functional diversity: the functional divergence. We found that the best probability model to describe the wood density data, among the tested, was Weibull and its shape parameter was an important descriptor of traditional indices describing the functional divergence in forest communities. In the second chapter we evaluate the functional convergence and patterns of wood density divergence in response to the elevation gradient. We did not find convergence of wood density both with respect to elevation and slope gradient found along the gradient. The pattern of divergence in community scale, on the other hand, changed along the gradient and was related to the slope of the terrain and the gap phase - defined here as the natural regime of local disturbance and subsequent regeneration. We found communities with lower functional divergence in steep slopes and advanced gap phase. In the third chapter we assessed the growth at multiple scales along the elevation gradient. We tested the relationship between the wood density and growth at species level and it was site-specific, in only 4 of the 13 permanent plots. We also investigated the determinants of growth at the community-level and found an effect of SES.PW - the standardized effect of mean pairwise trait distance, a measure of divergence - on the absolute and relative growth at the community-level. Communities with lower functional divergence showed the lowest growth rates when compared to communities with greater functional divergence. Finally, in the fourth and final chapter we evaluated the mortality and recruitment at multiple scales along the elevation gradient. In addition, we evaluated the influence of turnover - the rate at which trees die and recruit in a forest community - on above-ground biomass net change. We found that the wood density was an important descriptor of mortality at the individual and species level, but not at community-level. At the community-level, the gap phase was an important descriptor of mortality, recruitment and turnover. Finally, we found that forest areas with the lowest turnover rates accumulated more above ground biomass across the elevation gradient. The very steep areas are acting as a determiner of species niche, harboring communities with low dynamics and with advanced gap phase. Consequently, these communities show lower mortality and turnover rates, grow slowly and accumulate more above ground biomass
Subject: Ecologia das florestas tropicais
Dinâmica florestal
Ecologia - Mata Atlântica
Produtividade florestal
Madeira - Densidade
Editor: [s.n.]
Citation: SCARANELLO, Marcos Augusto da Silva,. Dinâmica e produtividade da comunidade arbórea na Floresta Atlântica ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar = Forest dynamics and aboveground biomass balance of Atlantic Forest across an elevation gradient of the "Serra do Mar" state park. 2015. 1 recurso online ( 117 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/314919>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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