Diametric structure of a deciduous forest fragment in the agribusiness region of western Santa Catarina State, Brazil / Estrutura diamétrica de um fragmento de floresta decidual na região do agronegócio no oeste catarinense

Forest structure studies may be carried out through the diametric distribution of individuals within a population, which is defined by characterizing the number of trees per unit area and diameter class intervals. The De Liocourt's q quotient can be used to assess the relationship between recruitment and mortality in forest communities because when a constant ratio occurs between the classes, it represents that the recruitment rate is similar to the mortality rate and the distribution can be considered as regular or balanced. This study aims to analyze the diametric structure of the arboreal component of a seasonal deciduous forest fragment located in the Peixe River Valley, Midwest of Santa Catarina State, Brazil. The sampled individuals were distributed in diameter classes with an amplitude of 5 cm, in which the center of the first class presented a value of 6.5 cm. Subsequently, the observed and estimated diametric distribution curves were constructed for the overall sampling and for species with the highest importance value (IV) and with different ecological attributes. The study area presented a deficit of trees in the overall and per species diameter classes when compared to a balanced forest. The De Liocourt's q quotient can be used to assess the diametric structure of deciduous forest fragments.

Estudos de estrutura florestal podem ser realizados através da distribuição dos diâmetros de indivíduos dentro de uma população, que é definida pela caracterização do número de árvores por unidade de área e intervalos de classe de diâmetro. O quociente Q de De Liocourt pode ser usado para avaliar a relação entre recrutamento e mortalidade nas comunidades florestais, porque quando uma relação constante ocorre entre as classes, ela representa que a taxa de recrutamento é semelhante à taxa de mortalidade e a distribuição pode ser considerada como regular ou equilibrado. Este estudo tem como objetivo analisar a estrutura diamétrica do componente arbóreo de um fragmento da floresta decidual localizado na região do vale do Rio Peixe, meio-oeste do Estado de Santa Catarina, Brasil. Os indivíduos amostrados foram distribuídos em classes de diâmetro com uma amplitude de 5 cm, no qual o centro da primeira classe apresentou um valor de 6,5 cm. Posteriormente, as curvas de distribuição dos diâmetros observadas e estimadas foram construídas para a amostragem global e para espécies com maiores valores de importância (IV) e com diferentes atributos ecológicos. A área de estudo apresentou déficit de árvores nas classes de diâmetro geral e por espécie em comparação com uma floresta equilibrada. O quociente Q de De Liocourt pode ser usado para avaliar a estrutura diametral dos fragmentos de floresta deciduais.

Distribuição de abundância de espécies da comunidade arbórea do topo de um morro na floresta estacional subtropical / Species abundance distribution in tree community of a hill top in subtropical seasonal forest

Modelos ecológicos de distribuição de espécies (DAEs) em uma comunidade arbórea foram investigados para constatar: (i) se as variáveis ambientais são divididas de maneira estocástica e de modo similar entre as espécies; (ii) se cada espécie exaure mais da metade do nicho ecológico existente; (iii) se a comunidade arbórea possui muitas espécies com níveis intermediários de abundância e poucas espécies raras e comuns; (iv) e se, na sucessão secundária, as espécies colonizadoras tardias têm as maiores necessidades de um nicho especializado, de tal modo que são mais raras que as espécies colonizadoras iniciais. Obteve-se os dados em oito unidades amostrais de dimensões de 20m x 50m, distribuídas sistematicamente, perfazendo 0,8ha de amostra; ajustaram-se cinco modelos de DAEs (broken-stick, niche-preemption, log-normal, Zipf e Zipf-Mandelbrot) para a amostra e para as unidades amostrais; os critérios de acurácia dos modelos foram: Akaike, Bayesiano e Deviance. O modelo ecológico de DAEs que descreveu o ranking/abundância das espécies para a comunidade arbórea foi o Zipf-Mandelbrot. Os modelos ecológicos de DAEs que caracterizaram as unidades amostrais foram: niche-preemption, Zipf e Zipf-Mandelbrot. O modelo Zipf-Mandelbrot postula a colonização das espécies sob as exigências de condições ambientais prévias para o estabelecimento, assim, detecta-se uma comunidade arbórea em estágio de maturidade. Os modelos ecológicos de DAEs obtidos para as unidades amostrais, separadamente, evidenciam a disparidade da distribuição de abundância de espécies no interior da comunidade arbórea, que se interpretou como o efeito da heterogeneidade das condições e dos recursos ambientais, além de perturbações naturais, que originam um mosaico vegetacional.

Ecological Models of Species abundance distribution (SADs) of a tree community were investigated to find: (i) if environmental variables are divided stochastically and similarly between species; (ii) if each species exhausts more than half of the existing ecological niche; (iii) if the tree community has many species with intermediate levels of abundance and a few rare and common species; (iv) and if, in secondary succession, the later colonizing species have greatest needs for a specialized niche, so, they are more rare than the initial colonizers species. The data were obtained in eight sampling units with dimensions of 20m x 50m, distributed in a systematic way, totaling 0.8 ha sample; grouped in five models of SADs (broken-stick, niche-preemption, lognormal, Zipf and Zipf-Mandelbrot) for the sample of the tree community and the eight sampling units; the criteria of accuracy of the models were: Akaike, Bayesian and Deviance. The ecological model described the SADs that rank/abundance of tree species for ecological community which was the Zipf-Mandelbrot. The ecological models of SADs that characterized the eight sampling units were niche-preemption, Zipf and Zipf-Mandelbrot. The Zipf-Mandelbrot model postulates the colonization of species under the requirements of environmental preconditions for the establishment of the species, and thus detects up an arboreal community stage of maturity. The ecological models of SADs obtained for the sampling units, separately, show the disparity in the distribution of species abundance within the tree community that was interpreted as the effect of heterogeneity of conditions and environmental resources, and natural disturbances, originating a mosaic vegetation.

Canopy stratification in tropical seasonal forests: how the functional traits of community change among the layers / Estratificação de dossel em florestas estacionais tropicais: como os traços funcionais da comunidade mudam ao longo dos estratos verticais

The discussion of the existence and measurement of layers in forests refers to one of the earliest and most controversial concepts of forest ecology, the stratification. Since there is no consensus on the most appropriate methodology to describe the vertical structure of forest communities, we chose for this paper to develop a methodology that was adequate to represent the stratification observed on site. The objective was to determine the species and functional traits characteristic of each vertical layer in the semideciduous seasonal forests (SSF). The study was conducted in ten fragments (10 ha) located in southeastern Brazil. Stratification was performed according to species using the median and the 3rd quartile (non-parametric statistical analysis) of tree heights were used for canopy stratification the (understory, midstory and canopy). This result shows the small range of the midstorey layer, highlighting the dichotomy between the canopy and understory. The variations found for the quartile and median values represent the history of successional stage of each fragment, allowing variations in the vertical occupation by species of certain layers. The analysis of SSF vertical structure allowed a visualization of the division of species and their respective functional traits performing different ecosystem functions in each layers.

A discussão sobre a existência e medição de camadas em florestas refere-se a um dos conceitos mais antigos e mais controversos em ecologia florestal: a estratificação. Como não há consenso sobre a metodologia mais adequada para descrever a estrutura vertical das comunidades florestais, optamos neste trabalho por desenvolver uma metodologia que se mostrou adequada para representar a estratificação observada no local. O objetivo foi determinar as espécies características e traços funcionais de cada camada vertical em florestas estacionais semideciduais (FES). O estudo foi realizado em 10 fragmentos (10 ha) localizadas no sudeste do Brasil. A estratificação foi realizada por espécie, utilizando a mediana e o terceiro quartil (análise estatística não-paramétrica) da altura das árvores, classificando-as em três categorias: dossel, sub-bosque e estrato intermediário. Os resultados mostram a pequena faixa do estrato intermediário, destacando a dicotomia entre o dossel e sub-bosque. As variações encontradas para os valores de quartis e mediana indicaram o estádio sucessional de cada fragmento, permitindo variações na ocupação vertical das espécies em determinadas camadas. A análise da estrutura vertical SSF permitiu uma visualização da divisão das espécies e das suas respectivas características funcionais, mostrando que cada estrato desempenha funções ecossistêmicas diferentes.