Functional diversity, soil features and community functioning: a test in a cerrado site / Diversidade funcional, características edáficas e funcionamento de comunidade: teste em um sítio de cerrado

Community functioning may be affected by functional diversity, which measures the extent of complementarity in resource use. We tested whether there was a relationship between functional diversity of woody species and community functioning on a fine scale, using FD as a measure of functional diversity and litter decomposition rate as a surrogate for community functioning. We measured eight functional traits from a woodland cerrado community in southeastern Brazil. Then, we tested the correlation between FD and the decomposition rate taking into account differences in soil features and between decomposition rate and each trait separately. The decomposition rate was related to the aluminium and phosphorus concentration in soil, but not to FD, pointing out that functional diversity was not a good predictor of community functioning. There was a non-significant relationship between FD and the decomposition rate even when we considered each trait separately. Most studies in the relationships between biodiversity and community functioning on fine scales were carried out by experimental manipulation of diversity and in temperate regions. We carried out this fine scale study as a mensurative experiment and in a tropical savanna. Our findings indicated that the relationship between biodiversity and community functioning is not as straightforward as usually assumed.

O funcionamento das comunidades deve ser afetado pela diversidade funcional, uma vez que esta mede a extensão da complementaridade no uso de recursos. Testamos se havia relação entre diversidade funcional das espécies arbóreas e o funcionamento da comunidade em escala fina, usando a FD como medida de diversidade funcional e a taxa de decomposição da serapilheira como indicadora do funcionamento. Medimos oito traços funcionais de plantas arbóreas em uma comunidade de cerrado no sudeste do Brasil. Testamos a correlação entre a FD e as taxas de decomposição, considerando diferenças nas variáveis edáficas e entre as taxas de decomposição e cada traço, separadamente. As taxas de decomposição se mostraram relacionadas com as concentrações de alumínio e fósforo, e não com a FD, indicando que a diversidade funcional não é uma boa preditora do funcionamento da comunidade. Não houve relação significativa entre FD e decomposição, mesmo quando consideramos cada traço separadamente. A maioria dos estudos sobre a relação entre diversidade e funcionamento em escalas finas foi desenvolvida por meio da manipulação experimental da diversidade e em regiões temperadas. Nossos resultados indicaram que a relação entre biodiversidade e funcionamento das comunidades não é tão direta como se assume usualmente.

Towards testing the "honeycomb rippling model" in cerrado / Rumo a um teste do "modelo de favos ondulantes" em cerrado

Savannas are tropical formations in which trees and grasses coexist. According to the "honeycomb rippling model", inter-tree competition leads to an effect of trees growing and dying due to competition, which, at fine spatial scale, would resemble honeycomb rippling. The model predicts that the taller the trees, the higher the inter-tree distances and the evenness of inter-tree distances. The model had been corroborated in arid savannas, in what appears to be caused by uneven distribution of rains, but had not yet been tested in seasonal savannas, such as the cerrado, which could be caused by the irregular occurrence of fire.A basic assumption of the model is that strong inter-tree competition affects growth (estimated by height) and mortality (estimated by inter-tree distances). As a first step towards testing this model in the cerrado, we tested this assumption in a single cerrado patch in southeastern Brazil. We placed 80 quadrats, each one with 25 m², in which we sampled all shrubs and trees. For each individual, we measured its height and the distance to its nearest neighbour - the inter-tree distance. We did not find correlations between tree height and both inter-tree distances and evenness of inter-tree distances, refuting the honeycomb rippling model. Inter-tree distances were spatially autocorrelated, but height was not. According to our results, the basic assumption of the model does not apply to seasonal savannas. If, in arid savannas, rainfall events are rare and unpredictable, in seasonal savannas, the rainy season is well-defined and rainfall is considerable. We found horizontal structuring in the community, which may be due to soil nutrient heterogeneity. The absence of vertical structuring suggests that competition for light among adult trees is not as important as competition for nutrients in the soil. We tested the basic assumption of the model in a single patch and at a single moment. To test the model effectively, we suggest this assumption to be tested in many patches over time.

As savanas são formações em que os componentes herbáceo-subarbustivo e arbustivo-arbóreo coexistem. Segundo o "modelo de favos ondulantes", a competição interárvores leva a um efeito de árvores crescendo e morrendo devido à competição, que, em pequena escala espacial, lembra favos ondulando. O modelo prevê que, quanto mais altos os arbustos e árvores, maior a equabilidade das distâncias interárvores e maiores essas distâncias. Esse modelo fora corroborado para savanas áridas, em que parece ser causado por distribuição irregular de chuvas, mas ainda não tinha sido testado em savanas estacionais, como o cerrado, em que poderia ser causado pela ocorrência irregular de fogo. Uma premissa básica do modelo é que uma forte competição interárvores afeta o crescimento (estimado pelas alturas) e a mortalidade (estimada pelas distâncias interárvores). Como primeiro passo para o teste desse modelo em cerrado, testamos essa premissa em uma mancha de cerrado no sudeste de São Paulo. Lançamos 80 parcelas de 25 m², em que amostramos todos os indivíduos arbustivos ou arbóreos. Medimos a altura de cada indivíduo e a distância entre esse indivíduo e outro indivíduo arbustivo ou arbóreo mais próximo - a distância interárvore. Não encontramos correlações das alturas dos indivíduos com as distâncias interárvores ou com a equabilidade delas, refutando o modelo dos favos ondulantes. As distâncias interárvores se mostraram autocorrelacionadas espacialmente, mas as alturas dos indivíduos não. De acordo com nossos resultados, a premissa básica do modelo não deve se aplicar às savanas estacionais. Se, nas savanas áridas, eventos de chuva são raros e imprevisíveis, nas savanas estacionais, a estação chuvosa é bem definida, previsível e comporta um volume de chuva razoável. Encontramos uma estruturação horizontal na comunidade, que pode ser devida à heterogeneidade na distribuição de nutrientes no solo. A ausência de estruturação vertical sugere que a competição por luz entre os indivíduos adultos na comunidade não é tão importante quanto a competição por nutrientes no solo. Testamos aqui a premissa básica do modelo em uma única mancha e em um único momento. Para testar efetivamente o modelo, sugerimos que essa premissa seja testada em várias manchas e ao longo do tempo.

The 'Herbivory Uncertainty Principle': application in a cerrado site / O 'Princípio da Incerteza da Herbivoria': aplicação em uma área de cerrado

Researchers may alter the ecology of their studied organisms, even carrying out apparently beneficial activities, as in herbivory studies, when they may alter herbivory damage. We tested whether visit frequency altered herbivory damage, as predicted by the 'Herbivory Uncertainty Principle'. In a cerrado site, we established 80 quadrats, in which we sampled all woody individuals. We used four visit frequencies (high, medium, low, and control), quantifying, at the end of three months, herbivory damage for each species in each treatment. We did not corroborate the 'Herbivory Uncertainty Principle', since visiting frequency did not alter herbivory damage, at least when the whole plant community was taken into account. However, when we analysed each species separately, four out of 11 species presented significant differences in herbivory damage, suggesting that the researcher is not independent of its measurements. The principle could be tested in other ecological studies in which it may occur, such as those on animal behaviour, human ecology, population dynamics, and conservation.

Pesquisadores podem alterar a ecologia de seus organismos estudados, mesmo conduzindo atividades que são aparentemente benéficas, como em estudos sobre herbivoria, quando podem alterar a quantidade de dano foliar nas plantas. Testamos se a visita do pesquisador alterou o dano por herbivoria, como prevê o Princípio da Incerteza da Herbivoria. Em um fragmento de cerrado no Estado de São Paulo, estabelecemos 80 parcelas em que amostramos os indivíduos arbustivos ou arbóreos. Usamos quatro frequências de visitação (alta, média, baixa e controle), quantificando, ao fim de três meses, o dano por herbivoria por espécie em cada tratamento. Não corroboramos o Princípio da Incerteza da Herbivoria, uma vez que a frequência de visitação não alterou o dano por herbivoria, ao menos quando analisamos todas as espécies simultaneamente. Porém, quando analisamos as espécies separadamente, quatro das onze espécies amostradas apresentaram diferenças significativas, sugerindo que o pesquisador não é independente de suas medições. Esse princípio pode ser testado em outros estudos ecológicos em que possa ocorrer, como nos de comportamento animal, etnoecologia, dinâmica de populações e conservação.