Resumo: Os ecossistemas tropicais estão experimentando modificações no clima, mudanças no uso do solo e aumento da invasão biológica. Essas modificações afetam principalmente as condições e a disponibilidade de recursos que são os principais componentes responsáveis por estruturar comunidades. A degradação de habitats e perda de espécies atingiram níveis alarmantes em florestas e em savanas neotropicais. Em consequência disso, novos filtros estão emergindo nos ecossistemas modulando as comunidades e afetando as funções ecossistemas. O desafio do século está em compreender como plantas irão responder a essas mudanças e como mitigar os efeitos dessas mudanças utilizando técnicas de restauração ecológica para garantir a manutenção de serviços ecossistêmicos. Portanto, aqui avaliamos os efeitos de mudanças nas condições e disponibilidades de recursos no desempenho de plantas em ecossistemas florestais e savânicos. No primeiro capítulo apresentamos uma revisão teórica para demonstrar que as abordagens ecológicas de nicho baseadas em atributos funcionais permitem definir as maneiras como podemos prever as mudanças na comunidade em resposta à variação na disponibilidade de recursos. Propomos a hipótese de que mudanças na composição de espécies das comunidades em respostas a eventos extremos na maioria das vezes favorece a dominância de espécies aquisitivas do que especies conservativas, e isso altera a estabilidade dos ecossistemas. Nos capítulos, utilizamos o experimento de seca na maior floresta tropical do mundo e único experimento de restauração de savanas neotropicais em larga escala para responder as questões relacionadas a esses desafios do século. Em termos de mudanças no padrão de precipitação, arvores pequenas do sobosque de florestas tropicais são capazes de tolerar a seca no solo e aclimatar seu sistema hidraulico para maior ganho de carbono em resposta ao amento de luz. Para ecossistemas de savanas neotropicais descobrimos que as novas condições ambientais de áreas degradadas aliadas à técnica de semeadura direta favorece espécies aquisitivas, com alta biomassa aérea e baixa biomassa subterrânea, o que confere baixa resiliencia ao sistema. Os sistemas restaurados são funcionalmente semelhantes às áreas degradadas pelo pastejo abandonado de gado. Entretanto, a alta biomassa em áreas restauradas favorece o processo de decomposição por invertebrados. Em constraste, a técnica de preparo do solo para semeadura direta não garante a manunteção das funções do solo pelos microorganismos, promovendo baixa biomassa e decomposição microbiana. Para o cerrado, a restauração do componente herbáceo continua sendo um desafio, principalmente em relação à necessidade de incorporar espécies conservativas e aumentar investimento em sistemas subterrâneos para garantir a resliencia dos sistemas restaurados. Portanto, apesar do ganho em termos de decomposição por invertebrados a vegetação restaurada ainda é propensa a invasão e distúrbios podem se tornar catastróficos. Já os principais desafios para florestas tropicais esta em elucidar se arvores pequenas serão capazes de manter a aclimatação ou a se vulnerabilidade a seca pode aumentar com mudança ontogenética nas arvores pequenas. Finalmente, muitas perguntam ainda continuam não elucidadas quanto aos desafios da década e este trabalho representa primeiros passos sobre questões aplicadas para conservação e mudanças futuras em savanas e florestas tropicais Ver menos

Abstract: Tropical ecosystems are experiencing changes in the climate, changes in land use and increased biological invasion. These changes mainly affect the conditions and availability of resources, which are the main components responsible for structuring ecological communities. Habitat degradation and species loss have reached alarming levels in Neotropical forests and savannas. As a result, new filters are emerging in ecosystems modulating communities and affecting ecosystem functions. The challenge of the century is to understand how plants will respond to these changes and how to mitigate the effects of these changes using ecological restoration techniques to guarantee the maintenance of ecosystem services. Therefore, here we evaluate the effects of changes in conditions and availability of resources on the plant's performance in forest and savanna ecosystems. In the first chapter, we present a theoretical review to demonstrate that ecological niche approaches based on functional attributes allow us to define the ways in which we can predict changes in the community in response to the variation in the availability of resources. We propose the hypothesis that changes in the species composition of communities in response to extreme events most often favour the dominance of acquisitive species over conservative species, and this alters the stability of ecosystems. In the chapters, we use the drought experiment in the largest tropical forest in the world and the only large-scale experiment in the restoration of Neotropical savannas to answer the questions related to these challenges of the century. In terms of changes in the pattern of precipitation, small trees in the understory are able to tolerate drought in the soil and acclimate their hydraulic system for greater carbon gain in response to the increase in light. For neotropical savanna ecosystems, we found that the new environmental conditions of degraded areas combined with the technique of direct-seeding favours acquisitive species, with high aboveground biomass and low belowground biomass, which gives the system low resilience. The restored systems are functionally similar to areas degraded by abandoned cattle grazing. However, the high biomass in restored areas favours the decomposition process by invertebrates. In contrast, the technique of soil preparation for direct sowing does not guarantee the maintenance of soil functions by microorganisms, promoting low biomass and microbial decomposition. For the Cerrado, the restoration of the herbaceous component remains a challenge, mainly in relation to the need to incorporate conservative species and increase investment in underground systems to guarantee the resiliency of the restored systems. Therefore, despite the gain in terms of decomposition by invertebrates, the restored vegetation is still prone to invasion and disturbances can become catastrophic. The main challenges for tropical forests are to elucidate whether small trees will be able to maintain acclimatization or whether vulnerability to drought can increase with ontogenetic change in small trees. Finally, many questions are still unclear as to the challenges of the decade and this work represents first steps on applied issues for conservation and future changes in savannas and tropical forests Ver menos