Correlations between morphological fruit types, fruit and seed colors, and functional groups / Correlaciones entre tipos morfológicos de frutos, colores de frutos y semillas y grupos funcionales

Abstract: The associations between morphological fruit types, fruit and seed colors, and functional plant traits: life forms, epiphytism, physiology, nutritional relationships, fruit phenology, and successional stage, were determined for 1,139 plant species from contrasting plant communities. Texture and dehiscence were closely related. Dehiscence is largely associated with dry tissues; indehiscence, however, is an attribute of both dry and fleshy fruits. The number of morphological fruit types was 28 or 55 for Gray's and Spjut's classifications, respectively. Fruits were predominantly dark in color (brown, purple-black, black or green), whilst seeds had both dark and light colors (brown, beige, or black). The most representative associations were mainly found between the more abundant fruit types and the colors most common. Asymmetries in the level of specialization, whereby less common fruit and seed colors tended to be associated with the most common fruit types, were also found. Fleshy fruits showed more variation as regards their coloration, and only drupes and berries showed a tendency towards a specific color: purple-black. The relationships among fruit type and color, seed color, and functional plant traits revealed the following trends: trees produced both fleshy and dry fruits; shrubs produced fleshy fruits; and herbaceous species, dry fruits. Woody species tended to have dark or bright colors, depending on their seed dispersal mechanisms and phylogenetic relations. Epiphytes were associated with dry-dehiscent fruits and brown seeds, and parasitic-hemiparasitic species had predominantly fleshy-indehiscent fruits. Pioneer species were more likely to have dry fruits, whereas fleshy fruits tended to be more frequent in late successional stage species. The C4 species, mostly herbs, had mainly one-seeded dry fruits, but multi-seeded fruits in succulent-CAM species showed morphologically diverse fruit types. Unripe and ripe fruits showed seasonal changes, especially during the rainy-dry transition period for the most abundant morphological fruit types, dry fruits during the dry period and fleshy fruited species was positively associated with the rainy season. All these trends are discussed with regard to their environmental significance and the relationships between fruit morphology, colors and functional groups. .

Resumen: Las asociaciones entre tipos morfológicos de frutos, colores de frutos y semillas y los grupos funcionales de las plantas: formas de vida, epifitismo, fisiología, relaciones nutricionales, fenología de frutos y estado sucesional fueron determinados para 1139 especies de plantas de comunidades contrastantes. La textura y dehiscencia estaban muy relacionadas. Dehiscencia está estrechamente asociada con tejidos secos, pero indehiscencia es un atributo de frutos secos y carnosos. El número de tipos morfológicos de frutos fue 28 y 55 para la clasificación de Gray y Spjut respectivamente. Los frutos fueron predominantemente de colores oscuros (marrón, negro-purpura, negro o verdes), mientras que las semillas tenían colores claros y oscuros (marrón, beige o negro). Las asociaciones más representativas fueron principalmente encontradas entre los tipos de frutos más abundantes y los colores más comunes. También se encontraron asimetrías en los niveles de especialización, donde los colores menos comunes de frutos y semillas estuvieron asociados con los tipos de frutos más comunes. Los frutos carnosos mostraron más variación en su coloración, y solo las drupas y bayas tendieron a colores específicos como negro-purpura. Las relaciones entre tipo de fruto y color, color semilla y rasgos funcionales de las plantas revelaron las siguientes tendencias: arboles producen frutos secos y carnosos; arbustos frutos carnosos y hierbas producen frutos secos. Las especies leñosas tendieron a tener colores oscuros y brillantes, relacionados con su mecanismo de dispersión y filogenia. Epifitas estuvieron asociadas con frutos secos dehiscentes y semillas marrones, y las especies parásitas-hemiparásitas tenían predominantemente frutos carnosos indehiscentes. Las especies pioneras tenían comúnmente frutos secos, mientras que los frutos carnosos tendieron a ser más frecuentes en especies de estados sucesionales tardíos. Las especies C4, principalmente hierbas, tenían frutos secos con una semilla, mientras que frutos polispermos en especies CAM mostraron diversos tipos de frutos. La fenología de frutos maduros e inmaduros mostro cambios estacionales para los más abundantes tipos morfológicos, especialmente durante el periodo de transición lluvia-sequia, frutos secos en el periodo seco y frutos carnosos durante el periodo lluvioso. Todas estas tendencias son discutidas con relación a las características ambientales y de acuerdo con las relaciones entre tipos morfológicos de frutos, colores y grupos funcionales.

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park / Fauna edáfica em um gradiente vegetacional no Parque Nacional de Sete Cidades

Abstract The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.

Resumo A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.

Edaphic fauna in a vegetation gradient in the Sete Cidades National Park

Abstract The vegetation physionomy and cover can show patterns of diversity and composition of the edaphic community, depending on the quantity and quality of litter in a specific habitat. The objective of this study was to evaluate the effect of the vegetation gradient formed by Graminoid Field (GRF), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) and Semideciduous Seasonal Forest (SSF) on density, diversity and composition of the edaphic fauna community in two seasons of the year, in the Sete Cidades National Park (Piauí state). For fauna sampling, a total of eight pitfall traps, distanced 10 m, were placed in each area in the central part of each system, where they remained for seven days. In the wet period, there was a tendency to increase the number of individuals as a function of the complexity of the vegetation formation, with the inverse occurring in the dry period. It was verified an environmental variation of the climatic factors temperature and humidity according to the vegetal formation, contributing to a heterogeneous distribution of the fauna. The GRF formation presented a significantly lower value of average richness only in the dry period. Regarding the variables of diversity and uniformity, they did not show drastic variations in relation to the vegetation gradient studied. The dominant groups in the vegetation gradient were Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari and Collembola, with reduction of the number of Coleoptera in the dry season. Principal component analysis (PCA) revealed greater differences in the composition of the communities between the vegetation formations for the rainy season. At this time, the formations SSF and CRD were associated to a greater diversity of invertebrates than CSS and GRF, demonstrating the influence of the vegetation complexity on the soil fauna community.

Resumo A fisionomia e cobertura vegetal podem mostrar padrões de diversidade e composição da comunidade edáfica, em função da quantidade e qualidade da serapilheira em determinado habitat específico. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do gradiente vegetacional formado por Campo Graminóide (CGR), Cerrado Sensu Stricto (CSS), Cerradão (CRD) e Floresta Estacional Semidecídua (FES) sobre a densidade, diversidade e composição da comunidade da fauna edáfica em duas épocas do ano do Parque Nacional de Sete Cidades (PI). Para amostragem da fauna foram colocadas um total de oito armadilhas do tipo Pit-fall, distanciadas por 10 m, em cada área na parte central de cada sistema, onde permaneceram por sete dias. No período úmido houve uma tendência a aumento do número de indivíduos conforme a complexidade da formação vegetal e o inverso ocorreu no período seco. Verificou-se uma variação ambiental dos fatores climáticos temperatura e umidade conforme a formação vegetal contribuindo para uma distribuição heterogênea da fauna. Apenas no período seco a formação CGR apresentou valor significativamente menor de riqueza média. Em relação às variáveis de diversidade e uniformidade não apresentaram variações drásticas em relação ao gradiente vegetacional estudado. Os grupos dominantes no gradiente vegetacional foram Formicidae, Coleoptera, Aranae, Acari e Collembola, com redução do número de Coleoptera na época seca. Pela análise de componentes principais (ACP) constatou-se maiores diferenças na composição das comunidades entre as formações vegetais para o período chuvoso. Nesta época, as formações vegetais os estádios FES e CRD estiveram associados a uma maior diversidade de invertebrados do que CSS e CGR, demonstrando influência da complexidade vegetacional sobre a comunidade da fauna do solo.

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.

Effects of intensive fish-farming and domestic wastewater on the periphytic algal community in a tropical coastal lagoon (Juara, Brazil) / Efeitos da piscicultura intensiva e de efluentes domésticos na comunidade de algas perifíticas em uma lagoa costeira tropical (Juara, Brasil)

This study aimed at evaluating the effects of the intensive fish-farming and the domestic wastewater on the structure of the phycoperiphyton community. Three experimental supports containing artificial substrate were assembled in two sampling sites: IF ­ region with intensive fish-farming and DW ­ near the domestic wastewater discharge. Samplings were carried out after the 21st, 26th and 31st day of colonization. The abiotic variables evaluated were: transparency, electrical conductivity, pH, turbidity, total suspended solids, alkalinity, dissolved oxygen, water temperature and nutrients. Phycoperiphyton was examined with regard to density, richness, abundance, dominance, diversity and eveness. Nutrients (total nitrogen, nitrate, ammonia nitrogen, orthophosphate and silicate) were different among the sampling sites. Although the total density, richness, diversity and evenness of phycoperiphyton were not affected by the different impacts, the density by class had differences between the sampling sites, with Bacillariophyceae presenting higher density at IF and Cyanophyceae and Coscinodiscophyceae at DW. Four taxa have been associated with the impact by domestic wastewater, and four, to the intensive fish-farming. The density by class of phycoperiphyton was the best attribute to evaluate the effects of human activity.

A presente pesquisa visou avaliar o efeito da piscicultura intensiva e de esgoto doméstico na estrutura da comunidade ficoperifítica. Foram implantados três suportes experimentais contendo substratos artificiais em duas estações amostrais da lagoa Juara: IF - região de piscicultura intensiva e DW - próxima ao lançamento de efluentes domésticos. As coletas foram realizadas após 21, 26 e 31 dias de colonização. As variáveis abióticas avaliadas foram transparência, condutividade elétrica, pH, turbidez, sólidos totais em suspensão, alcalinidade, oxigênio dissolvido, temperatura da água e nutrientes. As algas perifíticas foram analisadas pelos atributos: densidade, riqueza, abundância, dominância, diversidade e equitabilidade. As concentrações de nutrientes (nitrogênio total, nitrato, nitrogênio amoniacal, ortofosfato e silicato) diferiram entre as duas estações amostrais. Apesar da densidade total, riqueza, diversidade e equitabilidade não diferirem em relação às estações amostrais, a densidade por classes apresentou diferenças com Bacillariophyceae, tendo maior densidade em IF e Cyanophyceae e Coscinodiscophyceae em DW. Quatro táxons estiveram relacionados com o impacto por efluente doméstico e quatro com a piscicultura intensiva. A densidade por classes do ficoperifíton mostrou ser o melhor atributo quando se deseja avaliar o efeito das atividades antrópicas.