Heterogeneity of fern communities in riparian forest remnants from the South Brazilian Campos (Pampa) / Heterogeneidade de comunidades de samambaias em remanescentes de mata ciliar nos campos (Pampa) sul do Brasil

Abstract Riparian forests present biotic and abiotic factors that influence environmental dissimilarity, which reflect specific fern distribution. The purpose of this this study was to evaluate the environmental heterogeneity associated to the terrestrial fern communities in riparian forest remnants in the grasslands southern half of Rio Grande do Sul state . We sampled ten 5×5 m plots in each site (AI, AII and AIII), totaling 30 plots. In each plot, fern species were inventoried and vegetative, microclimatic and edaphic parameters were collected. A total of 24 species were surveyed in the three riparian forest remnants, distributed in 19 genera and 10 families. The Principal Components Analysis (PCA) showed that plots of AI had the highest temperature and aluminum values, while humidity was the lowest, which was reflected in the decrease of ferns richness. Soil moisture and air humidity were variables more related to the plots of AII and AII, indicating that these plants were favored in these environments. The floristic identity characteristic of each site suggests that many species are dependent to certain local environmental conditions. In this sense, even in very geographically close sites, riparian remnants deserve conservation attention, since they are capable of harboring high diversity in this grassland phytophysiognomy in southern Brazil. The results of this integrated study, with vegetation, climatic, and edaphic parameters, suggest, as expected, that ferns categorically respond to the heterogeneity shown by riparian environments, even when fragments are geographically very close to each other.

Resumo As florestas ripárias apresentam fatores bióticos e abióticos que influenciam a dissimilaridade ambiental, e que refletem a distribuição específica de samambaias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a heterogeneidade ambiental associada às comunidades de samambaias terrícolas em remanescentes de mata ciliar dos campos da metade sul do estado do Rio Grande do Sul (Pampa). Foram amostradas dez parcelas de 5×5 m em cada sítio (AI, AII e AIII), totalizando 30 parcelas. Em cada quadro, foram inventariadas as espécies de samambaia, além de outros parâmetros vegetacionais, microclimáticos e edáficos. Um total de 24 espécies foram identificadas nos três remanescentes de mata ciliar, distribuídas em 19 gêneros e 10 famílias. A Análise de Componentes Principais (PCA) mostrou que as parcelas de AI apresentaram os maiores valores de temperatura e alumínio, enquanto a umidade foi a menor, o que se refletiu na diminuição da riqueza de samambaias. A umidade do solo e a umidade do ar foram as variáveis ​​mais relacionadas às parcelas de AII e AIII, indicando que essas plantas foram favorecidas nesses. A identidade florística característica de cada local sugere que muitas espécies são dependentes de certas condições ambientais locais. Nesse sentido, mesmo em sítios geograficamente próximos, remanescentes de matas ciliares merecem atenção no que se refere a conservação, uma vez que são capazes de abrigar grande diversidade nesta fitofisionomia exclusiva do sul do Brasil. Os resultados deste estudo integrado, com parâmetros vegetacionais, climáticos e edáficos, sugerem, que as samambaias respondem categoricamente à heterogeneidade mostrada pelos ambientes ripários, mesmo quando os fragmentos estão próximos.

Inventory of ferns and lycophytes within forest fragments of Araucaria in southern Brazil / Inventário de samambaias e licófitas em interiores de fragmentos de Floresta com Araucária no Sul do Brasil

Abstract: The Araucaria Forest is a unique plant formation, practically restricted to the Atlantic Forest biome, in the South and Southeast of Brazil. It is immensely fragmented and its area is reduced to a minimum fraction, from 13 to 2% of the original area, due to intense anthropic exploitation. Our study evaluated the richness and floristic composition of ferns and lycophytes within three Araucaria forest fragments, in Rio Grande do Sul, Brazil. For the floristic inventory, a parcel of 1 ha (100x100m) was demarcated inside three fragments, which were classified by size: large (246 ha - H1LF), medium (57 ha - H2MF) and small (5.2 ha - H3SF). Occurring species life forms and preferential substrates up to 4 meters above ground were recorded. In total, 55 species were catalogued, only two of which were lycophytes, distributed in 32 genera and 17 families. Considering the area of fragments, the recorded species richness has decreased, presenting greater numbers in H1LF (48), followed by H2MF (33), and H3SF (29). In the three sites, terrestrial substrate and the hemicryptophyte species life form predominated. We observed that one hectare of a larger forest fragment presented 65% more species than that of a smaller one, considering that the smaller fragment total area represents only 2% of the larger forest's area. On the other hand, one hectare of the smaller fragment contributed 17% to fern and lycophyte species conservation occurring in Brazilian Araucaria Forests, and 8% to the state of Rio Grande do Sul's total richness. The diverse heterogeneity and species composition grants floristic identity to each of the studied forest interiors. Our results highlight the need to include the botanical parameters here analyzed in management, conservation degree evaluation, and maintenance of Araucaria Forests plant biodiversity.

Resumo: A Floresta com Araucária é uma formação vegetal única do planeta com ocorrência praticamente restrita ao bioma Mata Atlântica, no Sul e Sudeste brasileiro. Ela está imensamente fragmentada e sua área reduzida a uma fração mínima, de 2 a 13% da cobertura original, devido à intensa exploração antrópica. Nosso estudo avaliou a riqueza e a composição florística de samambaias e licófitas, no interior de três fragmentos de Floresta com Araucária, no Rio Grande do Sul, Brasil. Para o inventário florístico, foi demarcada uma parcela de 1 ha (100x100m) no interior de três fragmentos, os quais, por sua vez, foram classificados por tamanho: grande (246 ha - H1LF), médio (57 ha - H2MF) e pequeno (5,2 ha - H3SF). Foram registradas a forma de vida e o substrato preferencial das espécies ocorrentes até 4 m de altura do solo. Ao total, foram inventariadas 55 espécies, das quais apenas duas licófitas, distribuídas em 32 gêneros e 17 famílias. Considerando a área dos fragmentos, a riqueza registrada de espécies foi decrescente, sendo maior no H1LF (48), seguida do H2MF (33) e H3SF (29). Nos três sítios predominaram as espécies no substrato terrícola e a forma de vida hemicriptófita. Observamos que um hectare do fragmento florestal grande apresenta 65% mais espécies que o de um pequeno, considerando que a área total do fragmento menor representa apenas 2% da área do maior. Por outro lado, o hectare do fragmento pequeno contribui para a conservação de 17% das espécies de samambaias e licófitas ocorrentes em Floresta com Araucária no Brasil e 8% da riqueza total para o Estado do Rio Grande do Sul. A heterogeneidade na riqueza e na composição de espécies confere identidade florística própria a cada um dos interiores florestais estudados. Os nossos resultados destacam a necessidade da inclusão dos parâmetros botânicos analisados no manejo, na avaliação do grau de conservação e na manutenção biodiversidade vegetal da Floresta com Araucária.

Heterogeneity of fern communities in riparian forest remnants from the South Brazilian Campos (Pampa)

Abstract Riparian forests present biotic and abiotic factors that influence environmental dissimilarity, which reflect specific fern distribution. The purpose of this this study was to evaluate the environmental heterogeneity associated to the terrestrial fern communities in riparian forest remnants in the grasslands southern half of Rio Grande do Sul state . We sampled ten 5×5 m plots in each site (AI, AII and AIII), totaling 30 plots. In each plot, fern species were inventoried and vegetative, microclimatic and edaphic parameters were collected. A total of 24 species were surveyed in the three riparian forest remnants, distributed in 19 genera and 10 families. The Principal Components Analysis (PCA) showed that plots of AI had the highest temperature and aluminum values, while humidity was the lowest, which was reflected in the decrease of ferns richness. Soil moisture and air humidity were variables more related to the plots of AII and AII, indicating that these plants were favored in these environments. The floristic identity characteristic of each site suggests that many species are dependent to certain local environmental conditions. In this sense, even in very geographically close sites, riparian remnants deserve conservation attention, since they are capable of harboring high diversity in this grassland phytophysiognomy in southern Brazil. The results of this integrated study, with vegetation, climatic, and edaphic parameters, suggest, as expected, that ferns categorically respond to the heterogeneity shown by riparian environments, even when fragments are geographically very close to each other.

Resumo As florestas ripárias apresentam fatores bióticos e abióticos que influenciam a dissimilaridade ambiental, e que refletem a distribuição específica de samambaias. O objetivo deste trabalho foi avaliar a heterogeneidade ambiental associada às comunidades de samambaias terrícolas em remanescentes de mata ciliar dos campos da metade sul do estado do Rio Grande do Sul (Pampa). Foram amostradas dez parcelas de 5×5 m em cada sítio (AI, AII e AIII), totalizando 30 parcelas. Em cada quadro, foram inventariadas as espécies de samambaia, além de outros parâmetros vegetacionais, microclimáticos e edáficos. Um total de 24 espécies foram identificadas nos três remanescentes de mata ciliar, distribuídas em 19 gêneros e 10 famílias. A Análise de Componentes Principais (PCA) mostrou que as parcelas de AI apresentaram os maiores valores de temperatura e alumínio, enquanto a umidade foi a menor, o que se refletiu na diminuição da riqueza de samambaias. A umidade do solo e a umidade do ar foram as variáveis mais relacionadas às parcelas de AII e AIII, indicando que essas plantas foram favorecidas nesses. A identidade florística característica de cada local sugere que muitas espécies são dependentes de certas condições ambientais locais. Nesse sentido, mesmo em sítios geograficamente próximos, remanescentes de matas ciliares merecem atenção no que se refere a conservação, uma vez que são capazes de abrigar grande diversidade nesta fitofisionomia exclusiva do sul do Brasil. Os resultados deste estudo integrado, com parâmetros vegetacionais, climáticos e edáficos, sugerem, que as samambaias respondem categoricamente à heterogeneidade mostrada pelos ambientes ripários, mesmo quando os fragmentos estão próximos.

Inventory of Ferns and Lycophytes of the RPPN Pedra D'Antas, Pernambuco state, northeastern Brazil / Inventário de Samambaias e Licófitas da RPPN Pedra D'Antas, estado de Pernambuco, nordeste do Brasil

Abstract The Northeastern Atlantic Forest (NAF) has a historic of intense habitat loss and fragmentation. In this context, knowledge of the species from forest remnants is urgently needed and represents a key tool for future studies and conservation strategies. Here, we present the floristic inventory of ferns and lycophytes from the Private Natural Heritage Reserve - RPPN Pedra D'Antas, located in a NAF area. The study area associated with the RPPN Frei Caneca is the Serra do Urubu, which is a hotspot for the diversity of several biological groups in the NAF. We recorded 74 fern species, distributed in 17 families and 46 genera. The most diverse families were Pteridaceae (17 species), Polypodiaceae (14 spp.), Dryopteridaceae (nine spp.) and Thelypteridaceae (seven spp.). Lycophytes were represented by four species, two families and two genera. A new record for the Northeast of Brazil, Serpocaulon hirsutulum, is presented in this study. The area has a large number of species, some of which are restricted to the NAF (e.g. Megalastrum umbrinum). Based on the richness of the study area associated with another inventory held at the RPPN Frei Caneca (138 spp.), the Serra do Urubu is corroborated as a hot-spot for the diversity of ferns and lycophytes in the NAF.

Resumo A Floresta Atlântica Nordestina (FAN) possui um histórico de intensa perda e fragmentação de hábitats. Neste contexto, o conhecimento das espécies a partir das áreas ainda remanescentes é urgentemente requerido, constituindo a ferramenta básica para estudos futuros e estratégias conservacionistas. Aqui, apresentamos o inventário de samambaias e licófitas a partir da Reserva Particular do Patrimônio Natural - RPPN Pedra D'Antas, situada em área da FAN. A área de estudo associada a RPPN Frei Caneca constitui a Serra do Urubu, conhecida como um hot-spots de diversidade para diversos grupos biológicos na FAN. Registramos 74 espécies de samambaias, distribuídas em 17 famílias e 46 gêneros. As famílias mais diversas foram Pteridaceae (17 espécies), Polypodiaceae (14 spp.), Dryopteridaceae (nove spp.) e Thelypteridaceae (sete spp.). As licófitas foram representadas por quarto espécies, duas famílias e dois gêneros. Apresentamos um novo registro para o Nordeste brasileiro, Serpocaulon hirsutulum. A área possui um número expressivo de espécies, algumas das quais com destruição restrita a FAN (e.g. Megalastrum umbrinum). A partir da riqueza da área de estudo associada a outro inventário realizado na RPPN Frei Caneca (138 spp.), corroboramos a Serra do Urubu como um hot-spot de diversidade para as samambaias e licófitas na FAN.