Novelties from the herbaceous stratum in a key region for the conservation of the Southern Amazon / Novidades do estrato herbáceo em uma região chave para a conservação da Amazônia Meridional

Abstract The contribution of the herbaceous stratum to tropical plant diversity is considerable, however this component remains undersampled. We investigated floristic, structural, ecological and conservation issues concerning the herbaceous component of a seasonal deciduous forest associated with granitic rock outcrops in the Cristalino Region, a key area for biodiversity conservation in the Brazilian Amazon. We installed a permanent plot of 1 ha, allocating 10 transect-lines of 20 m each. We identified the sampled individuals, measured height and projection, and verified cover and frequency per species, genera and family. We recorded 86 species, 62 genera and 25 families, with Orchidaceae being the family with the highest species richness. Among the 26 new species added to Cristalino Flora, we included Philodendron deflexum Poepp. ex Schott and Griffinia nocturna Ravenna, the latter 'Critically Endangered'. Furthermore, the occurrence of G. nocturna in an Amazonian forest matrix is a novelty in this study. The estimate of species diversity according to Shannon-Wiener (H') was 2.43 nats.ind.-1 (equivalent to 11.37 ± 0.90 IC95% equally common species), and according to Simpson (1/D), 6.82 (± 0.648 IC95%). The rarefaction and extrapolation curves for the diversity estimates tended to stabilize. Although the vegetation on rock outcrops usually presents a high number of endemic species, this pattern was not found in our study area, which can be explained by its continuous occurrence in the forest matrix. The understory of our study area consists in a mixture of floras, being composed mainly of species from the Amazon and/or Cerrado biomes. In view of the current anthropic pressure faced by the southern Amazon, we reinforce the importance of carrying out inventories of its herbaceous communities, since the risk of species loss is even more alarming when considering present undersampling of this component.

Resumo A contribuição do estrato herbáceo para a diversidade de plantas tropicais é considerável, mas esse componente permanece subamostrado. Investigamos questões florísticas, estruturais, ecológicas e de conservação relacionadas ao componente herbáceo de uma floresta estacional decidual associada a afloramentos rochosos graníticos na região do Cristalino, que é uma área chave para a conservação da biodiversidade na Amazônia brasileira. Instalamos um plot permanente de 1 ha, alocando 10 linhas de 20 m cada. Identificamos os indivíduos amostrados, medimos altura e projeção e verificamos cobertura e frequência por espécie, gênero e família. Registramos 86 espécies, 62 gêneros e 25 famílias, sendo Orchidaceae a família com maior riqueza de espécies. Entre as 26 novas espécies adicionadas à Flora do Cristalino, incluímos Philodendron deflexum Poepp ex Schott e Griffinia nocturna Ravenna, esta última 'Criticamente Ameaçada'. Além disso, a ocorrência de G. nocturna em uma matriz florestal amazônica é uma novidade neste estudo. A estimativa da diversidade de espécies de acordo com Shannon-Wiener (H ') foi 2,43 nats / ind.-1 (equivalente a 11,37 ± 0,90 IC95% espécies igualmente comuns), e de acordo com Simpson (1/D), 6,82 (± 0,648 IC95%). As curvas de rarefação e extrapolação para as estimativas de diversidade tenderam à estabilização. Embora a vegetação associada a afloramentos rochosos em geral apresente um elevado número de espécies endêmicas, esse padrão não foi encontrado para a nossa área de estudo, o que pode ser explicado pela sua ocorrência contínua à matriz florestal. O sub-bosque da nossa área de estudo apresenta mistura de floras, sendo composto principalmente por espécies dos biomas Amazônia e/ou Cerrado. Diante das pressões antrópicas existentes no sul da Amazônia, reforçamos a importância da realização de inventários das comunidades herbáceas desse bioma, já que o risco de perda de espécies é ainda mais alarmante quando consideramos a subamostragem desse componente.

Forest structure and species composition along a successional gradient of Lowland Atlantic Forest in Southern Brazil / Estrutura e composição ao longo de um gradiente sucessional de Floresta de Terras Baixas no sul do Brasil

The Lowland Forest is one of the most disturbed and fragile ecosystems in the Atlantic Forest biome, yet little is known regarding its successional trajectory and resilience. We evaluated changes in species assemblages and forest structure of the canopy and understory along a successional gradient (young 21-yrs old forest, immature 34-yrs old forest and late successional 59-yrs old forest) aiming to assess changes in species composition and successional trajectory of different strata of secondary forests. A 0.1 ha plot (ten 10x10 m sub-plots) from each forest stand was surveyed for trees and shrubs with a diameter at breast height (DBH) ≥ 4.8 cm (canopy) and for individuals with heights ≥ 1 m and DBH < 4.8 cm (understory). A total of 3,619 individuals from 82 plant species were sampled. The successional gradient was marked by a unidirectional increase in species richness and a bidirectional pattern of density changes (increasing from young to immature forest and decreasing from immature to late successional forest). Community assemblages were distinct in the three forests and two strata; indicator species were only weakly shared among stands. Thus, each successional forest and stratum was observed to be a unique plant community. Our results suggest slight predictability of community assemblages in secondary forests, but a relatively fast recovery of forest structure.

As Florestas de Terras Baixas constituem um dos ecossistemas mais perturbados e frágeis no bioma Mata Atlântica, mas ainda pouco se sabe sobre sua trajetória sucessional e resiliência. Foram avaliadas alterações na composição de espécies e a estrutura florestal do dossel e sub-bosque ao longo de um gradiente sucessional (floresta jovem-21 anos, floresta imatura-34 anos, floresta madura-59 anos) com o objetivo de verificar as mudanças na composição de espécies e a trajetória sucessional de diferentes estratos destas florestas secundárias. Uma parcela de 0,1 ha (dez sub-parcelas de 10x10 m) foi estabelecida em cada floresta, amostrando-se árvores e arbustos com um diâmetro è altura do peito (DAP) ≥ 4,8 cm (dossel) e para indivíduos com altura > 1 m e DAP < 4,8 cm (sub-bosque). Um total de 3.619 indivíduos de 82 espécies de plantas foram amostrados. O gradiente sucessional foi marcado por um aumento unidirecional na riqueza de espécies com o tempo, e um padrão bidirecional de mudanças de densidade (aumentando da floresta jovem para a imatura e diminuindo da imatura para a madura). As assembléias de plantas eram distintas nas três florestas e nos dois estratos; espécies indicadoras foram pouco compartilhadas entre as florestas. Portanto, cada estádio da cronosequência e cada estrato representam uma comunidade única de plantas. Nossos resultados sugerem pouca previsibilidade das assembleias de plantas destas florestas secundárias, mas uma recuperação relativamente rápida da estrutura da floresta.

Comparação de parâmetros bióticos e abióticos entre fragmento de floresta secundária nativa e um reflorestamento de Pinus taeda L / Comparison of biotic and abiotic parameters between a native secondary forest fragment and a Pinus taeda L. reforestation

A substituição das florestas naturais por plantios florestais comerciais, pode ser tão prejudicial quanto a agricultura ou a ocupação urbana. Porém, estudos sobre regeneração natural nessas áreas, apresentam resultados no desenvolvimento de espécies nativas no sub-bosque, sugerindo um processo sucessional favorável à recuperação da biodiversidade e também uma alternativa para a restauração. Este estudo teve como objetivo comparar parâmetros bióticos e abióticos entre fragmento de floresta secundária nativa e reflorestamento com Pinus taeda. O trabalho foi realizado no Parque Ecológico da Klabin, Fazenda Monte Alegre, Telêmaco Borba, Paraná. Foram avaliados dados bióticos (altura total, diâmetro à altura do peito (DAP - 1,30 m do solo) e área basal (AB), das espécies arbóreas com DAP ≥ 2,5 cm) e dados abióticos ( pH e compactação do solo, cobertura de herbáceas, cobertura de dossel, espessura da serapilheira, temperatura e umidade relativa do ar). A maioria dos parâmetros diferiu entre o reflorestamento de pinus e a floresta secundária, como pH e compactação do solo, cobertura do dossel, presença de herbáceas e também a estrutura de tamanho da vegetação (diâmetro e altura). Observou-se também, uma baixa regeneração no reflorestamento, evidenciada pela diferença na área basal. No entanto, houve regeneração no reflorestamento de pinus, e isso sugere que, com o tempo, poderá haver um incremento na regeneração da vegetação nativa, aumentando a riqueza de espécies e a complexidade estrutural da vegetação.

The substitution of natural forests for commercial forest plantations can be as damaging as farming or urban occupation. However, studies on natural regeneration in these areas show results in the development of native species in the understory, suggesting a successional process in favor of restoring biodiversity as well as an alternative forrestoration. This work aimed at comparing biotic and abiotic parameters between native secondary forest fragments and Pinus taeda reforestation. The study sites are located at Klabin Ecological Park, Monte Alegre Farm, Telêmaco Borba, Paraná. The following biotic data were evaluated: total height, diameter at breast height (DBH - 1.30 m above the ground) and basal area (BA), in tree species with DBH ≥ 2.5 cm. The following abiotic data were also evaluated: pH, soil compaction, herb cover, canopy cover, litter thickness, air temperature, and relative humidity. Most parameters differed between pine reforestation and secondary forest, such as pH and soil compaction, canopy cover, herb presence and the size structure of vegetation (diameter and height). It was also observed a low regeneration in reforestation, evidenced by the difference in the basal area. However, there was regeneration in pine reforestation, suggesting that, over time, there will be an increase in the regeneration of the native vegetation, increasing the wealth of species and the structural complexity of the vegetation.

Population structure of Rudgea parquioides (Rubiaceae), a shade-tolerant shrub species, in Southern Brazil

The expectations that shade-tolerant forest species show 1) a population structure composed by a high amount of small individuals, and 2) biomass allocation for diameter higher than for height growth, were tested for Rudgea parquioides, a typical shrub in Southern Brazil. We described the size structure (height and stem diameter) and allometrical relations of a R. parquioides population by counting and measuring all the individuals in a 725m² area in the municipality of Curitiba (25"25'S; 49"19'W). A total of 916 individuals (12,634 ind.ha-1) were recorded in the area. The firstexpectation was supported, since distribution by height and diameter classes showed a predominance of small individuals (skewness coefficients > 1). On the other hand, the regression between height and stem base diameter showed slope β < 1, which indicates that growth in height is higher than in diameter, not supporting the second expectation. These results show that life strategies in shade-tolerant species may imply in more trade-off combinations than previously described.

Foram testadas duas hipóteses relativas a espécies florestaistolerantes à sombra em uma população de Rudgea parquioides, um arbusto característico do sul do Brasil: 1) espécies tolerantes à sombra possuem uma estrutura populacional composta por um grande número de indivíduos pequenos e 2) a alocação de biomassa para o crescimento em diâmetro é maior que para o crescimento em altura. Foram descritas as estruturas de tamanho (altura e diâmetro do tronco) e relações alométricas através da contagem e medição de todos os indivíduos de R. parquioides em uma área de 725m² no município de Curitiba (25"25'S; 49"19'W). Um total de 916 indivíduos(12.634 ind.ha-1) foi medido nesta área. A primeira hipótese foi aceita, uma vez que a distribuição em classes de altura e de diâmetro mostrou um predomínio de indivíduos pequenos (coeficiente de assimetria > 1). Por outro lado, a regressão entre altura e diâmetro na base do caule mostrou inclinação β < 1, o que indica que o crescimento em altura é maior que em diâmetro, não suportando a segunda hipótese. Esses resultados mostram que as estratégias de crescimento em espécies tolerantes à sombra podem implicar em outras relações ecológicas além das já descritas.

Hábitos alimentares de Basileuterus culicivorus (Aves: Parulidae) em uma área de Mata Atlântica secundária, sudeste do Brasil / Feeding habits of the Stripe-crowned Warbler (Basileuterus culicivorus, Aves: Parulidae) in an area of secondary Atlantic Forest in southeastern Brazil

Os hábitos alimentares de Basileuterus culicivorus, um insetívoro de sub-bosque forrageador de folhagem, foram estudados com base em amostras fecais e artrópodes de folhagem coletados em uma área de Mata Atlântica secundária no sudeste do Brasil. Foram identificados 220 itens alimentares em 32 amostras fecais, todos artrópodes. Os grupos de artrópodes mais representativos na dieta, compreendendo quase 80 por cento dos itens, foram Coleoptera, Araneae, larvas e Hymenoptera não Formicidae respectivamente, sendo que Araneae e Coleoptera foram também os táxons mais abundantes encontrados na folhagem. Basileuterus culicivorus apresentou preferência alimentar tanto para os tipos de artrópodes quanto para o tamanho das presas consumidas, sendo que Hymenoptera (Formicidae e não Formicidae) e larvas de insetos e presas maiores do que 4 mm foram os artrópodes mais consumidos em relação aos encontrados no ambiente. O consumo de itens maiores parece ser uma forma de otimizar a obtenção de energia pela espécie.

The feeding behavior of the Stripe-crowned Warbler, an understorey foliage-gleaning insectivore, was studied based on fecal and foliage arthropod samples collected in an area of secondary Atlantic Forest in southeastern Brazil. In 32 fecal samples, 220 arthropod feeding items were identified. The most represented groups in the diet were Coleoptera, Araneae, insect larvae and Hymenoptera non-Formicidae, which accounted for almost 80 percent of the ingested items. Araneae and Coleoptera were also the most abundant taxa found on the foliage. The bird showed preference for prey of a certain type (Hymenoptera Formicidae, Hymenoptera non-Formicidae and insect larvae) and above a particular size (over 4 mm in length), which were the most consumed food items among those found in the environment. The consumption of larger prey items seems to be a way in which the species optimizes its energy intake.

Hêliconias como alternativa econômica para comunidades amazônicas / Heliconias of the Baixo Juruá Extractive Reserve: economical potential for Amazonian traditional population

Reservas extrativistas (RESEX) são espaços territoriais destinados à exploração sustentável e conservação dos recursos naturais renováveis, por populações extrativistas. Além disso, tem como finalidade implantar alternativas de renda que contribuam para a melhoria das condições de vida das famílias locais. Dentre as variadas possibilidades de renda pelas comunidades que compõem as RESEX, destacamos neste trabalho o uso das helicônias. As espécies de Heliconia são um dos mais vistosos grupos de plantas herbáceas das florestas tropicais. Entretanto seu uso como fonte de renda é desconhecido pelas comunidades que compõem a RESEX. Registramos 11 espécies de Heliconia na RESEX do Baixo Juruá com uso potencial como plantas ornamentais: H. acuminata, H. densiflora, H. hirsuta, H. lasiorachis, H. stricta, H. chartacea, H. juruana, H. marginata, H. psittacorum, H. spathocircinata e H. tenebrosa. Atualmente o mercado de plantas ornamentais está em expansão no Brasil, mas a Amazônia parece não estar acompanhando este processo, demonstrando falta de iniciativa política. A economia na forma do extrativismo praticada dentro das reservas florestais na Amazônia, mesmo acarretando alguns impactos diretos sobre a fauna e a flora, ajuda a manter as funções ecológicas originais da floresta evitando perdas futuras de biodiversidade regional. Adicionalmente, garante a continuidade das populações tradicionais no campo, com efeito direto na economia local e regional.

Extractive Reserves (Reservas Extrativistas-RESEX, in portuguese) are defined as territorial spaces destined for auto-sustainable exploration and conservation of renewable natural resources for the traditional population. Moreover, they are an alternative source of income for improving life conditions of the local families. Amongst the possibilities of income for the communities that make up the RESEX, which we discuss, is the use of Heliconia understorey herbs. The Heliconia genus is one of the colorful groups of tropical forest non-timber plants. However, as an income source, it is unknown to the RESEX communities. We registered 11 species of Heliconia in the Baixo Juruá Extractive Reserve with potential as ornamental plants: H. acuminata, H. densiflora, H. hirsuta, H. lasiorachis, H. stricta, H. chartacea, H. juruana, H. marginata, H. psittacorum, H. spathocircinata and H. tenebrosa. Currently in Brazil, the commercialization of ornamental plants is expanding, but the Amazonian region seems not to be following this trend, demonstrating perhaps lack of political initiative. Even though it causes some impact on fauna an flora, the practice of extractive economy inside the forest reserves in Amazonia helps keep the ecological functions of the forest intact, preventing future losses of regional biodiversity. Additionally, it guarantees the continuity of traditional populations in the natural areas, with direct effect on the local and regional economy.

Ocorrência e distribuição de pteridófitas na reserva florestal Walter Egler, Amazônia Central, Brasil / Occurrence and distribution of the pteridophytes in the Walter Egler Forest reserve, Central Amazonian, Brazil

Na Reserva Florestal Walter Egler, localizada a 64 km de Manaus, no município de Rio Preto da Eva, foi investigada a ocorrência de Pteridófitas ao longo de uma toposseqüência. O grupo ocorre nos três ambientes observados na área (baixio, vertente e platô) com diferença tanto qualitativa quanto quantitativa. Foram registrados 375 indivíduos, distribuídos em oito famílias, 10 gêneros e 17 espécies; entre epífitas, hemiepífitas, herbáceas e arbóreas. Das 8 famílias, 4 ocorrem em todos os ambientes: Dennstaedtiaceae, Hymenophyllaceae, Dryopteridaceae e Lomariopsidaceae, enquanto, Cyatheaceae e Vittariaceae ocorrem apenas no baixio. Das 17 espécies encontradas, sete ocorrem apenas no baixio, três na vertente e cinco são comuns em todos os ambientes.

The occurrence of Pteridophytes was investigated along a transect at the Walter Egler Forest reserve, located 64 km from Manaus in the municipality of Rio Preto da Eva. The group occurs on the three landscapes observed in the area (lowland, slope and plateau) with a both qualitative and quantitative difference. Three hundred and seventy five (375) individuals were established, distributed in 8 families, 10 genera and 17 species; among epiphytes, hemepiphytes, herbaceous and arboreal. Of the 8 families, 4 occur on all landscapes: Dennstaedtiaceae, Hymenophyllaceae, Dryopteridaceae and Lomariopsidaceae, whereas, Cyatheaceae and Vittariaceae occur only on lowland. Of the 17 identified species, 7 occur only lowland, 3 on slope, and 5 are common on all landscapes.

Dinâmica do sub-bosque e do estado arbóreo de floresta tropical primária fragmentada na Amazônia Oriental1

The present paper aims at evaluating the forest dynamics - mainly that brought by natural regeneration -in a fragment of dense, terra firme tropical primary forest from 1998 through 1999, municipality of Peixe-Boi (PA). Three 1 ha permanent plots were marked off and every individual within having DBH 10 cm was registered. Individuals having DBH between 5 and 10cm were sampled out in an area of 6.000 m2, those having DBH between 2 and 5cm were sampled out in an area totaling 2.400 in2, and individuals having DBH under 2 cm were sampled in 240 m2. There are about 143.000 individuals ranging from seedlings to trees, of 337 species and 76 families. Mimosaceae was the family with higher diversity (44 species). Fourteen families occurred as an only species, including 7 families occurring also as an only individual. Considering the whole sample (that is, independently from diametric class) the egression of 56 species versus ingression of 68 was verified, producing a net gain of 12 species. The dynamics of species richeness in natural regeneration is remarkably intense, and the dynamics of abundance of natural regeneration, is more intense than that of floristic richeness. It was also observed that only one family left, while 14 other families entered, thus enriching biodiversity in almost 30%. The highest mortality verified was of Bauhinia cf. rutilans and Mabea aff speciosa (300 and 21 individuals). Rinorea negleta and Lecythis idatimon displayed the recruitment of 171 and 89 specimens. The recruitment/mortality rate was higher than one unit in all diametric classes. The proportion of seedlings needed to obtain a tree, a sapling and a stemlet is 297, 160 e 48 respectively. Richeness and abundance increased during the one year period, as did basal area and biomass.

Objetivou-se neste trabalho avaliar a dinâmica florestal, sobretudo da regeneração natural, em um fragmento de floresta tropical primária, entre 1998 c 1999, em Peixe-Boi (PA). Foram demarcadas três parcelas permanentes (1 ha cada) onde todos os indivíduos com DAP 10 cm foram registrados; os indivíduos com 10cm DAP 5cm foram amostrados em 6.000 m2, aqueles entre 5cm DAP 2cm em 2.400 m2 e com DAP 2cm em 240 m2. Foram estimados 143.000 indivíduos, desde plântulas até árvores pertencentes a 337 espécies e 76 famílias. Mimosaceae foi a família de maior riqueza (44 espécies); 14 famílias ocorreram com uma única espécie sendo que metade delas apresentaram também um único indivíduo. Independentemente da classe diamétrica verificou-se o egresso de 56 espécies versus o ingresso de 68, gerando um ganho líquido de 12 espécies. A dinâmica da composição e da abundância da regeneração natural foi muito intensa. Observou-se a saída de uma família face ao ingresso de outras 14, aumentando cm quase 30% o número de espécies. A maior mortalidade foi verificada em Bauhinia cf. rutilans e Mabea aff. speciosa (300 e 21 indivíduos). Rinorea negleta e Leçythis idatimon recrutaram 171 e 89 espécimes. A razão recrutamento/ mortalidade foi, em quaisquer das classes diamétricas, sempre superior a unidade. O estoque de mudas para se obter uma árvore, uma arvoreta e uma vara foi, respectivamente de 297, 160 e 48 mudas. O número de espécies e a abundância aumentaram no período, assim como a área basal e a biomassa.