Effects of climate and forest structure on palms, bromeliads and bamboos in Atlantic Forest fragments of Northeastern Brazil / Efeitos do clima e da estrutura da vegetação em palmeiras, bromélias e bambus em fragmentos de Mata Atlântica no nordeste brasileiro

Abstract Palms, bromeliads and bamboos are key elements of tropical forests and understanding the effects of climate, anthropogenic pressure and forest structure on these groups is crucial to forecast structural changes in tropical forests. Therefore, we investigated the effects of these factors on the abundance of these groups in 22 Atlantic forest fragments of Northeastern Brazil. Abundance of bromeliads and bamboos were assessed through indexes. Palms were counted within a radius of 20 m. We also obtained measures of vegetation structure, fragment size, annual precipitation, precipitation seasonality and human population density. We tested the effects of these predictors on plant groups using path analysis. Palm abundance was higher in taller forests with larger trees, closed canopy and sparse understory, which may be a result of the presence of seed dispersers and specific attributes of local palm species. Bromeliads were negatively affected by both annual precipitation and precipitation seasonality, what may reflect adaptations of these plants to use water efficiently, but also the need to capture water in a regular basis. Bamboos were not related to any predictor variable. As climate and forest structure affected the abundance of bromeliads and palms, human-induced climatic changes and disturbances in forest structure may modify the abundance of these groups. In addition, soil properties and direct measurements of human disturbance should be used in future studies in order to improve the predictability of models about plant groups in Northeastern Atlantic Forest.

Resumo Palmeiras, bromélias e bambus são importantes elementos das florestas tropicais e, entender os efeitos do clima, pressão antrópica e estrutura da floresta nesses grupos é crucial para prever alterações estruturais em florestas tropicais. Portanto, nós investigamos os efeitos desses fatores na abundância desses grupos vegetais em 22 fragmentos de Mata Atlântica no nordeste brasileiro. Abundâncias de bromélias e bambus foram registradas através de índices. Palmeiras foram contadas em um raio de 20 m. Nós também obtemos medidas da estrutura da vegetação, tamanho de fragmento, precipitação anual, sazonalidade na precipitação e densidade populacional humana. Nós testamos os efeitos desses preditores nos grupos vegetais através de análises de caminhos. A abundância de palmeiras foi maior em florestas mais altas, com árvores mais grossas, dossel fechado e sub-bosque aberto, o que deve refletir a presença de dispersores de sementes e atributos específicos das espécies de palmeiras locais. Bromélias foram negativamente afetadas pela precipitação anual e pela sazonalidade na precipitação, o que deve refletir adaptações dessas plantas para o uso eficiente da água, mas também a necessidade de captar água regularmente. Bambus não estiveram relacionados com nenhum dos preditores avaliados. Dado que clima e estrutura florestal afetaram a abundância de bromélias e palmeiras, as mudanças climáticas e distúrbios na estrutura das matas causados por ações antrópicas podem alterar a abundância desses grupos. Adicionalmente, propriedades do solo e medidas diretas de distúrbios antrópicos devem ser usadas em estudos futuros para melhorar o poder preditivo dos modelos sobre a abundância de plantas na Mata Atlântica do nordeste brasileiro.

Land cover and conservation state of a region in the Southern limit of the Atlantic Forest (river Maquiné basin, Rio Grande do Sul, Brazil)

The state of conservation of Atlantic Forest in the Maquiné river basin was assessed using land cover data obtained from Landsat TM 5 satellite imagery (October 1995). The initial analysis examined the distribution of the relative areas of each land-cover type according to landscape slope classes, potential vegetation zones, and a 90 m riparian buffer. Land-cover classes were then regrouped into categories representing "low", "intermediate", and "high" degree of anthropogenic alteration. Results indicate that about 70% of the land cover of the Maquiné river basin has been highly altered as a consequence of replacement of natural forests by agriculture. Presently, a recovery process seems to be underway, contrasting with the historical trend towards deforestation. There are large areas of secondary vegetation in intermediate (34.8%) and advanced successional stages (20.2%), particularly across the range of the montane forest and of forest formations that occur at elevations higher than 800 m (high-montane dense ombrophilous forest and mixed ombrophilous forest). The geographical location at the southern limit of the Atlantic Forest stricto sensu and comparison of the results with data on the state of conservation of the Atlantic Forest in Rio Grande do Sul indicate that the Maquiné river basin is an important area for conservation. Some points regarding future research and conservation management are also discussed.

O estado de conservação da Mata Atlântica na bacia do rio Maquiné foi avaliado com base em dados de uso do solo. As categorias de uso do solo foram identificadas a partir de uma imagem do satélite Landsat TM 5, de outubro de 1995. Inicialmente, a análise considerou a distribuição espacial das áreas relativas de cada tipo de uso do solo em relação às classes de declividade do terreno e às zonas de vegetação potencial em uma faixa ripária de 90 m. Posteriormente, os tipos de uso do solo foram reagrupados em categorias conforme o grau de antropização que representam: alto, intermediário e baixo. Os resultados indicam que cerca de 70% da área da bacia do rio Maquiné está, ou já foi, altamente alterada pela substituição da cobertura florestal por agricultura. Atualmente, parece haver um processo de recuperação da vegetação, uma vez que amplas áreas estão ocupadas por vegetação secundária em estádios sucessionais intermediários (34,8%) ou avançados (20,2%), particularmente na região da Floresta Montana e das florestas situadas acima de 800 m de altitude (Floresta Ombrófila Mista e Formação Alto Montana da Floresta Ombrófila Densa). A localização geográfica no extremo meridional da Mata Atlântica stricto sensu e a comparação com dados sobre o estado de conservação da Mata Atlântica no Rio Grande do Sul indicam que a bacia do rio Maquiné é uma importante área do ponto de vista de conservação. Alguns aspectos referentes à pesquisa científica e ao manejo também são discutidos.

Banco de sementes de uma floresta secundária amazônica dominada por Vismia

The floristic compostion of a secondary forest dominated by Vismia in central Amazonia was studied and compared to the composition of the seed bank in the soil. The area contained 20 tree species, with Vismia being the dominant genus in importance value, relative density, and basal area. The seed bank collected from the area exhibited 17 species that germinated, all pioneers, of which half were herbaceous and half were woody. In general, the composition of the seed bank was characteristic of successional stages with a strong influence from the abandoned pasture, the presence of pioneer species, and a large number of herbs and grasses. Two genera, Goupia and Laetia, were absent from the bank, although adult individuals were in the canopy. The three genera over-represented in the seed bank, relative to the canopy, were Cecropia, Bellucia and Trema, whose seeds probably arrived after the development of the canopy of Vismia. In field plots where the canopy was removed, germination mirrored the composition of the established vegetation in the area without the presence of new species exclusive to the seed bank. Thus, the return to primary forest will be delayed and depend on the proximity of seed sources as well as the presence of dispersers to contribute a diverse seed rain.

A composição florística de uma floresta secundária dominada por Vismia na Amazônia central foi estudada e comparada de acordo com sua composição ao banco de sementes no solo. A área apresentou um total de 20 espécies arbóreas, sendo Vismia o gênero dominante em indíce de valor de importância, densidade relativa e área basal. O banco de sementes coletado na área apresentou germinação de apenas 17 espécies, todas pioneiras, entre as quais metade foi de herbáceas e a outra metade de lenhosas. A composição do banco de sementes foi em geral característica de estágios sucessionais, com forte influência do histórico de pastagem, presença de espécies pioneiras e um elevado número de herbáceas e gramíneas. Os gêneros Goupia e Laetia estiveram ausentes no banco mesmo com indivíduos adultos representados no dossel. Os três gêneros com maior representação no banco de sementes em relação ao dossel foram Cecropia, Bellucia e Trema, os quais provavelmente germinaram de sementes chegadas depois do desenvolvimento do dossel de Vismia. As parcelas que tiveram o dossel removido refletiram muito bem a composição da vegetação estabelecida na área, onde sementes de espécies da floresta mais madura não germinaram. Desta forma, o retorno à floresta primária deverá ser um processo lento e dependente de fontes de sementes próximas, além da presença de dispersores capazes de contribuir com a chuva de sementes.