Floristic and structure of an Amazonian primary forest and a chronosequence of secondary succession / Florística e estrutura de uma floresta primária e uma cronossequência de sucessão secundária na Amazônia

The analysis of changes in species composition and vegetation structure in chronosequences improves knowledge on the regeneration patterns following land abandonment in the Amazon. Here, the objective was to perform floristic-structural analysis in mature forests (with/without timber exploitation) and secondary successions (initial, intermediate and advanced vegetation regrowth) in the Tapajós region. The regrowth age and plot locations were determined using Landsat-5/Thematic Mapper images (1984-2012). For floristic analysis, we determined the sample sufficiency and the Shannon-Weaver (H'), Pielou evenness (J), Value of Importance (VI) and Fisher's alpha (α) indices. We applied the Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) for similarity ordination. For structural analysis, the diameter at the breast height (DBH), total tree height (Ht), basal area (BA) and the aboveground biomass (AGB) were obtained. We inspected the differences in floristic-structural attributes using Tukey and Kolmogorov-Smirnov tests. The results showed an increase in the H', J and α indices from initial regrowth to mature forests of the order of 47%, 33% and 91%, respectively. The advanced regrowth had more species in common with the intermediate stage than with the mature forest. Statistically significant differences between initial and intermediate stages (p<0.05) were observed for DBH, BA and Ht. The recovery of carbon stocks showed an AGB variation from 14.97 t ha-1 (initial regrowth) to 321.47 t ha-1 (mature forests). In addition to AGB, Ht was also important to discriminate the typologies.

A análise de mudanças na composição de espécies e estrutura da vegetação em cronosseqüências aprimora o conhecimento sobre os padrões de regeneração após o abandono das terras na Amazônia. Nosso objetivo foi realizar análise florístico-estrutural em florestas maduras (com / sem exploração madeireira) e em sucessões secundárias (inicial, intermediária e avançada) na região do Tapajós. A idade da regeneração e os locais das parcelas foram determinados usando imagens Landsat-5 TM (1984-2012). Na análise florística, foi determinada a suficiência amostral e os índices de Shannon-Weaver (H'), uniformidade de Pielou (J), Valor de Importância (VI) e alfa de Fisher (α). Foi aplicada análise de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) para ordenação de similaridade. Na análise estrutural, o diâmetro à altura do peito (DAP), altura total da árvore (Ht), área basal (BA) e biomassa acima do solo (AGB) foram obtidos. As diferenças entre tipologias dos atributos florísticos-estruturais foram verificadas utilizando os testes de Tukey e Kolmogorov-Smirnov. Os resultados mostraram aumento dos índices H', J e alfa a partir da sucessão inicial até as florestas maduras da ordem de 47%, 33% e 91%, respectivamente. O estágio avançado apresentou mais espécies em comum com o estágio intermediário do que com a floresta madura. Foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os estágios iniciais e intermediários (p <0,05) para o DAP, BA e Ht. O retorno dos estoques de carbono mostrou uma variação de AGB de 14,97 t ha-1 (estágio inicial) para 321,47 t ha-1(florestas maduras). Além de AGB, Ht também foi um atributo importante para discriminar as tipologias.

Space-time variability of vegetation by orbital platforms in the western Amazon / Variabilidade espaço-temporal da vegetação através de plataformas orbitais na Amazônia ocidental

Percentage maps (%) of forest cover derived from the annual product MOD44B were compared with the annual deforestation data from PRODES. PRODES data were used to calibrate the MOD44B (sub-pixel-level representation of surface vegetation cover estimates globally) annual images with the aim of evaluating the annual characterization of the deforestation dynamics and forest regeneration in the municipality of Bujari - Acre, Brazil, from 2000 to 2010. The percentage rates from MODIS were divided into forest cover categories (forested and deforested areas) by means of the Mann-Kendall (MK) non-parametric test used in each category. The results were satisfactory when compared with PRODES. The analysis of MOD44B product in the municipality, during the years 2001, 2004 and 2009, shows that there was an increase of the pixel frequency in the "Extremely High" category, which indicates regeneration of the area in the municipality of Bujari. Validations in situ should be done primarily to the regenerate areas.

Mapas percentuais (%) de cobertura florestal provenientes do produto anual MOD44B foram comparados com dados anuais de desflorestamento anual PRODES. Os dados do PRODES foram utilizados para calibrar as imagens anuais MOD44B (representação sub-pixel-nível de estimativas de cobertura de vegetação de superfície a nível mundial) com o objetivo de avaliar a caracterização anual da dinâmica de desmatamento e regeneração de florestas no município de Bujari ­ Acre, Brasil entre 2000 a 2010. Os índices percentuais do MODIS foram divididos em categorias de cobertura florestal (áreas desflorestadas e florestadas) por meio do teste não-paramétrico Mann-Kendall (MK) em cada categoria. Os resultados foram satisfatórios quando comparados com PRODES. Observa-se um aumento da frequência de pixels da categoria Extremamente Alta nos de 2001, 2004 e 2009 na análise total do produto MOD44B no município, o que indica a regeneração da área do município de Bujari. Devem ser realizadas validações in situ principalmente para áreas regeneradas.

Palynological evidence of the replacement of the hygrophilous forest by field vegetation during the last 7,000 years B.P. in the northern coast of Rio de Janeiro, Brazil

Historians claim that European colonizers of the northern coast of Rio de Janeiro State found vast herbaceous fields when arrived in this region. Hypotheses about the origin of these fields include forest burning by the Goitacás indians and periodical floods by the Paraíba do Sul River and the lagoon system. The palynologycal analysis of two lake cores obtained in the municipality of Campos dos Goytacazes revealed opening episodes of hygrophilous forest and the establishment of field vegetation, recorded at ca. 6,500 and ca. 4,000 14C yr BP. The partial replacement of forest by field vegetation in the first episode was probably caused by floods of the lower areas during the development of the Holocene lagoon phase. During the second episode, successions of vegetational patterns occurred due to lowering of the sea level. Drying and enlarging of the coastal plain have allowed its colonization by herbs and heliophyte plants. The palynological analysis does not provide any evidence that sustains the theories of use of fire and agricultural activities by indigenous groups during these periods.

Os historiadores citam que os europeus colonizadores da costa norte do Estado do Rio de Janeiro encontraram vastos campos herbáceos quando chegaram a essa região. As hipóteses sobre a origem desses campos incluem aplicação de "queimada"pelos índios Goitacás e periódicas inundações do rio Paraíba do Sul e sistemas lagunares. A análise palinológica de dois testemunhos de sondagem obtidos no município de Campos dos Goytacazes revelou epsódios de abertura da floresta higrófila e o estabelecimento da vegetação campestre, datado sem ca. 6.500 e 4.000 14C anos AP. O primeiro epsódio de substituição parcial da floresta pela vegetação campestre se deu provavelmente pelas inundações das áreas baixas durante o desenvolvimento da fase lagunar holocênica. No segundo epsódio, os padrões de sucessão da vegetação ocorreram como consequência do abaixamento do nível do mar. O ressecamento e a progressão da planície costeira permitiram sua colonização pelas plantas herbáceas heliófitas. A análise palinológica não forneceu qualquer evidência que apoie as teorias do uso do fogo e da prática de atividades agrícolas por grupos indígenas durante esses períodos.

Ecological problems of tree species in protected ecosystems of Orissa, India.

The tree layer vegetation of two protected ecosystems i.e. Similipal Biosphere Reserve (SBR) and Bhitarkanika National Park (BNP) of eastern ghat was analysed for structure, composition and diversity. With respect to the tree species composition the two protected ecosystems were differed from each other at the family, genera and species level. About 117 tree species representing 85 genera and 42 families were recorded in SBR. The average number of species per hectare was 32.5. However, a total of 29 tree species representing 22 genera and 16 families were recorded in BNP with an average number of species per hectare of 24.17. Species dominancy of the two protected areas was also different due to their difference in habitat condition. In SBR Shorea robusta was the most dominant species while in BNP Excoecaria agallocha was the most dominant species. Shannon-Wiener species diversity was 3.15 for Similipal and 2.314 for Bhitarkanika indicating that Similipal was highly diverse than Bhitarkanika. In general both the protected ecosystems of Orissa are highly rich in biodiversity and are characteristics of good ecological wealth of eastern ghat. Thus conservation and management practices are essential for the sustainability of their biodiversity.

Diversidad de la vegetación durante su recuperación tras una creciente extraordinaria del Río Paraná Medio (Argentina)

Diversity of vegetation during its recovery from a catastrophic flood of the Medium Paraná River (Argentina). River floodplains have a high biological diversity that is intensely influenced by vegetation dynamics, changes in space and time scales, and the river`s hydrological regime. The vegetation composition of the medium and lower Paraná River has been analyzed previously, with different approaches and criteria that cannot be compared. The aim of this study is to analyze the diversity of the herbaceous vegetation over long time spans, from its regeneration after a catastrophic flood to its recovery, in the North and South sites of the flooding valley of the Medium Paraná River. The first sampling of a pioneer community was performed after the 1982-83 catastrophic flood, and included the surveillance of two plots in two successive recovery stages. Floristic composition and cover-abundance of all species were recorded per plot. Floristic richness, using jackknife, Shannon and Hurlbert diversity and Simpson dominance curves were calculated for each site and for each survey, using EcoSim (software). Floristic richness was higher in the North of Medium Paraná, while dominance was higher in the South. Diversity indexes did not varied significantly and resulted in relatively stable values, because its components compensate each other. Rev. Biol. Trop. 58 (2): 707-716. Epub 2010 June 02.

La diversidad florística en las planicies de inundación está ligada a la dinámica de la vegetación, por lo que su comprensión depende de las escalas espacial y temporal el régimen hidrológico del río. La planicie de inundación del Río Paraná, Argentina, tiene una alta diversidad biológica, aolo conocida a través de estudios puntuales no comparables entre si. El objetivo de esta contribución fue analizar la diversidad de la vegetación herbácea a largo plazo, desde su reinstalación después de una inundación catastrófica hasta su recuperación, en dos áreas (norte y sur) del Paraná Medio. Cuando el nivel del agua disminuyó después de la creciente catastrófica de 1982-83, se realizó el primer muestreo en una comunidad pionera, y en años posteriores, otros dos en etapas avanzadas de recuperación de la vegetación. Se registraron las especies presentes y se estimó su abundanciacobertura. Se calcularon las curvas de riqueza florística, de diversidad de Shannon y Hurlbert y de dominancia de Simpson en ambas áreas, utilizando el programa EcoSim. La riqueza florística resultó mayor en el norte del Paraná Medio, mientras que la dominancia lo fue en el sur. Los índices de diversidad no reflejan estas variaciones, pues al compensarse entre sí sus componentes, dan como resultado valores relativamente estables.

Dinâmica do ecótono floresta-campo no sul do estado do Amazonas no Holoceno, através de estudos isotópicos e fitossociológicos / Vegetation dynamics during the Holocene in a forest-savanna transition, Southern Amazon Basin, based on isotope and phytosociological studies

Com o emprego dos isótopos do carbono (12C, 13C, 14C) da matéria orgânica do solo (MOS) e das plantas, é apresentado um estudo comparativo entre perfis orgânicos de solos formados em depressões de áreas cobertas por ecossistemas de campos e florestas ao sul do estado do Amazonas, visando o entendimento da dinâmica da paleovegetação. A dinâmica da vegetação atual na região foi avaliada utilizando-se estudos fitossociológicos e caracterizações botânica e isotópica (delta13C) das espécies de plantas presentes em duas bordas floresta-campo. Teores de carbono orgânico total foram superiores nas camadas superficiais no campo, quando comparados com a floresta. Dados de delta13C associados à cronologia do 14C indicaram predomínio de plantas C3 no início do Holoceno em ambos os ecótonos. Entre aproximadamente 7.000-3.000 anos AP verificou-se a influência crescente de plantas C4, indicando regressão da floresta com possível presença de um clima mais seco. A partir de aproximadamente 3.000 anos AP os dados sugeriram expansão da floresta provavelmente relacionada ao retorno a um clima mais úmido. A presença de algumas espécies características da borda, como a Sclerolobium paniculatum e Himatanthus sucuuba, nos campos, sugere o atual avanço da floresta sobre os mesmos. Estas espécies estariam sendo as bioindicadoras desse avanço.

This paper presents a comparative study between organic soil horizons formed in depressions located at the forest/savanna boundary in the Southern Amazon Basin. The influence of the paleovegetation dynamics, based on carbon isotope (12C, 13C and 14C) data of soil organic matter (SOM) and plants was evaluated, as well as the present vegetation dynamics, inferred from the modern vegetation structure, composition and phytosociology. The uppermost soil horizon in savanna showed higher total carbon content than in forest. 13C and 14C data from soil samples indicated a predominance of C3 plants in the early Holocene. About 7000 to 3000 14C yr BP the influence of C4 plants increased, indicating savanna expansion probably related to a drier climate in the region. Since approximately 3000 14C yr BP, the carbon isotope data suggest the expansion of forest probably due to a wetter climate. The presence of typical boundary plant species (Sclerolobium paniculatum and Himatanthus sucuuba) in the savanna also suggested present forest expansion.