Palm community transitions along a topographic gradient from floodplain to terra firme in the eastern Amazon / Transições em uma comunidade de palmeiras ao longo de um gradiente topográfico de uma floresta inundável à Terra Firme na Amazônia Oriental

Palms show clear niche segregation patterns along topographic gradients in tropical forests, with some species associated to terra firme and others to seasonally flooded areas. The aim of this study was to quantitatively describe the fine-scale spatial variation within a palm community, tracking the changes in species' abundance along environmental gradients associated with a perennial stream the eastern Amazon. The study of palm communities was based on 60 forest plots in which all adult palms were counted. We found a total of 566 palms in a community containing 11 species. Furthermore, we found a significant separation in the palm community between seasonally-flooded and terra firme forests. We found a gradient with various densities of the three most abundant palm species within the first 100 m away from the flooded area. Other species were located exclusively in the terra firme forest. The abundance of the six most common species were distributed in relation to humidity gradients from floodplains to terra firme, with palm distribution from the most flood-tolerant to the least flood-tolerant palm species as follows: Euterpe oleracea, Attalea phalerata and Socratea exorrhiza (species with floodplain affinity), Astrocaryum gynacanthum, Astrocaryum aculeatum, Attalea maripa (species with terra firme affinity).

Palmeiras apresentam padrões claros de segregação de nicho ao longo de gradientes topográficos, com algumas espécies associadas a florestas de terra firme e outras a áreas alagáveis. O objetivo desse estudo foi descrever quantitativamente as variações em pequena escala dentro de uma comunidade de palmeiras, investigando as mudanças na abundância de espécies ao longo de gradientes ambientais associados com um igarapé perene na Amazônia Oriental. O estudo de comunidades de palmeiras foi baseado em 60 parcelas florestais em que todos os adultos de palmeiras foram contados. Encontramos um total de 566 palmeiras em uma comunidade contendo 11 espécies. Além disso, encontramos uma separação significativa na comunidade de palmeiras entre florestas sazonalmente inundadas e florestas de terra firme e um gradiente das densidades das três espécies mais abundantes, ao longo dos primeiros 100 m de distância da área alagada. A abundância das seis espécies mais comuns variou em relação ao gradiente de umidade das áreas alagáveis para a terra firme, com a distribuição das palmeiras da mais tolerante a alagamentos a menos tolerante a alagamentos da seguinte forma: Euterpe oleracea, Attalea phalerata, Socratea exorrhiza (espécies associadas a áreas alagadas), Astrocaryum gynacanthum,Astrocaryum aculeatum, Attalea maripa (espécies com afinidade por terra firme).

Abundância e diversidade de palmeiras no Distrito Florestal Sustentável da rodovia BR-163, Pará, Brasil / Abundance and diversity of palms in the Sustainable Forest District of BR-163 road, Pará, Brazil

A abundância e a diversidade de espécies, bem como a relação com a estrutura da floresta foram investigadas no Distrito Florestal Sustentável (DFS) da rodovia BR-163. Foram estabelecidas 40 parcelas de 0,04 ha (20 × 20 m) em uma mata prístina no Parque Nacional (PARNA) da Amazônia e 40 parcelas semelhantes em uma área submetida à exploração madeireira na Floresta Nacional do Tapajós. Em cada parcela, as árvores com DAP ≥ 10 cm foram medidas e as palmeiras adultas identificadas e contadas. Foi verificado que, apesar da floresta explorada da FLONA do Tapajós ser estruturalmente mais aberta que a mata do PARNA, apresenta menor quantidade e menor diversidade de espécies, provavelmente devido às limitações da dispersão de frutos e sementes e pela recente exploração madeireira. Conclui-se que, o potencial de exploração das palmeiras em matas nativas de terra firme da região é limitado pela escassez natural das espécies de maior potencial econômico, contudo, poderia ser ampliado com o plantio de espécies economicamente úteis.

The abundance and diversity of palm species, as well as its relationship with forest structure were investigated in two study areas in the Sustainable Forest District of the BR-163 road. As such, forty parcels of 0.04 ha (20 × 20 m) were established in a pristine forest in the Amazonia National Park, and another forty parcels in a area submitted to timber logging in the Tapajos National Forest. In each parcel, all the trees with DBH ≥ 10 cm were measured and the adult palms were identified and counted. We verified that although the exploited forest of the Tapajos National Forest is structurally more open than the forest in the national park, it still has a quantity and diversity of palms inferior to the national park, probably due to the dispersal limitation of palms and the relatively recent logging activities. We concluded that exploitation potential of palms in native forests of the region is extremely limited by the natural scarcity of palms in native forests of economic potential, but could be amplified with the deliberate planting of useful species, with benefits for the natural dynamics of the forest.

Planting coconuts in Indian villages: ethnoecological aspects and evaluation of a "sustainable development" project / Aspectos etno-ecológicos do plantio de coco-da-Bahia em aldeias Kayapó do sudeste da Amazônia

Although scientists and policy makers embrace the general concept "sustainable development", there are few who agree on how to carry out sustainable development in specific situations. As such, sustainable development projects among ethnoscientists are widely critiqued as to how well they are inter-culturally formulated. Here we report on a controversial case of planting coconuts in Kayapó Indian villages of southern Pará, Brazil and offer our own self-critique. We began under the premise that reforestation and Kayapó general health/nutrition go hand in hand. Therefore, the flourishing of coconut culture will contribute to forest conservation in the long run, in itself, and simultaneously, maintain good nutrition for the Kayapó people who protect the forest from the threat of non-sustainable practices. We take an ethnoecological approach in discovering how Kayapó behavior affects the growth and flourishing of coconut culture when fostered with external supply. We present the results of two field trips to the Kayapó indigenous territory, where we found socio-ecological factors relevant to the success of our project supporting the culture of coconuts in indigenous villages. First, in November 2007, we visited Kikretum, Moikarakô and Aukre villages (among 10 villages which received coconut seedlings from our support program) to deliver a second shipment of coconut seedlings (the first shipment to these villages took place in April 2006) and quantitatively described one aspect of coconut seed-disperser's (the Kayapó's) behavior. We looked specifically at how the pre-existing coconuts palms were distributed among the Indian families, how they distributed last year's shipment, and how that shipment survived due to ethnoecological factors. Second, in July 2008 we visited Kokraimoro and Pykararankre villages and estimated the position of the previously existing and newly planted coconut palms in relation to other cultivated trees by making use of censuses departing from the village center to their outside limits. In the three Indian villages we visited in 2007, virtually all pre-existing coconut trees belonged to a select few families, and the coconut fruit distribution was, in most cases, highly concentrated among these family members. However, assuming that all the coconut saplings that survived the first year will reach maturity (from the first shipment in April 2006), they represent a remarkable increase in the projected number of adult coconut palms in the three visited villages (48, 195 and 101 percent in Kikretum, Moikarakô and Aukre, respectively), and a substantial reduction in the inequality in access to coconuts. In the 2008 field trip, we found that the Indians usually plant coconuts very close to their houses where competition with other cultivated trees may hinder the palms development.

Apesar de cientistas e tomadores de decisão abraçarem o conceito geral de "desenvolvimento sustentável", há pouco acordo sobre como se atingir esta meta em situações específicas. Assim, projetos de desenvolvimento sustentável são amplamente criticados por etno-cientistas quanto à forma como são inter-culturalmente formulados. Aqui reportamos um caso controverso de plantio de coco-da-Bahia em aldeias Kayapó do sul do Pará, e fazemos a nossa autocrítica. Nós partimos da premissa de que o reflorestamento e o estado geral de saúde/nutrição caminham lado a lado. Portanto, o desenvolvimento da cultura de cocos por si só deve contribuir para a conservação da floresta no longo prazo e, simultaneamente, contribuir para o bom estado nutricional do povo Kayapó que protege a floresta da ameaça de práticas não-sustentáveis. Nós buscamos descobrir como que o comportamento dos Kayapó afeta o desenvolvimento da cultura de cocos quando amparada com suporte externo. Nós apresentamos resultados de duas viagens de campo para a terra Kayapó, onde detectamos fatores sócio-ecológicos relevantes para o sucesso de nosso projeto de apoio à cultura de coqueiros nas aldeias indígenas. Primeiro, em novembro de 2007, nós visitamos as aldeias Kikretum, Moikarakô e Aukre (dentre 10 aldeias que receberam mudas de coqueiros de nosso programa de apoio) para entregar um segundo carregamento de mudas de coqueiro (o primeiro carregamento aconteceu em abril de 2006). E descrevemos quantitativamente um aspecto do comportamento dos dispersores de sementes de coco (os Kayapó). Especificamente, como as palmeiras pré-existentes nas aldeias são distribuídas dentre as famílias dos índios e como este carregamento sobreviveu a fatores etno-ecológicos. Segundo, em julho de 2008 nós visitamos as aldeias Kokraimoro e Pykararankre e estimamos a posição dos coqueiros pré-existentes e dos novos em relação a outras árvores cultivadas, fazendo uso de censos partindo do centro das aldeias para seus limites exteriores. Nas três aldeias indígenas visitadas em 2007, virtualmente todos os coqueiros pré-existentes pertenciam a poucas famílias e a distribuição de frutos era, na maior parte dos casos, altamente concentrada dentre os membros destas famílias. Entretanto, assumindo que todos os coqueiros jovens que sobreviveram ao primeiro ano chegarão à maturidade (do primeiro carregamento em abril de 2006), eles representam um aumento considerável no numero projetado de coqueiros adultos nas três aldeias visitadas (48, 195 e 101 por cento em Kikretum, Moikarakô e Aukre, respectivamente). E uma redução substancial na desigualdade de acesso aos cocos. Na expedição de 2008, encontramos que os índios geralmente plantam coqueiros bem próximos das suas casas onde a competição com outras árvores cultivadas podem limitar o desenvolvimento das palmeiras.

Cross-scale determinants of palm species distribution

We investigate palm species distribution, richness and abundance along the Mokoti, a seasonally-dry river of southeastern Amazon and compare it to the patterns observed at a large scale, comprising the entire Brazilian territory. A total of 694 palms belonging to 10 species were sampled at the Mokoti River basin. Although the species showed diverse distribution patterns, we found that local palm abundance, richness and tree basal area were significantly higher from the hills to the bottomlands of the study region, revealing a positive association of these measures with moisture. The analyses at the larger spatial scale also showed a strong influence of vapor pressure (a measure of moisture content of the air, in turn modulated by temperature) and seasonality in temperature: the richest regions were those where temperature and humidity were simultaneously high, and which also presented a lower degree of seasonality in temperature. These results indicate that the distribution of palms seems to be strongly associated with climatic variables, supporting the idea that, by 'putting all the eggs in one basket' (a consequence of survival depending on the preservation of a single irreplaceable bud), palms have become vulnerable to extreme environmental conditions. Hence, their distribution is concentrated in those tropical and sub-tropical regions with constant conditions of (mild to high) temperature and moisture all year round.

Investigamos a distribuição, riqueza e abundância de espécies de palmeiras ao longo do Rio Mokoti, um rio sazonalmente seco do sudoeste da Amazônia, comparando posteriormente os resultados com os padrões observados em uma escala espacial mais ampla, englobando a totalidade do território brasileiro. Um total de 694 palmeiras pertencentes a 10 espécies foi amostrado na bacia do Rio Mokoti. Apesar das espécies terem mostrado padrões de distribuição diversos, a abundância e riqueza de palmeiras, além da área basal das árvores, foram significativamente superiores nas baixadas do que nas serras da região estudada, revelando uma forte influência de umidade sobre estes parâmetros. A análise englobando a escala espacial mais ampla também mostrou uma forte influência de pressão de vapor (uma medida de umidade do ar, modulada por temperatura) e sazonalidade sobre a temperatura: as regiões cuja riqueza de palmeiras foi mais alta foram aquelas onde a temperatura e a umidade foram simultaneamente altas, e que apresentaram menor sazonalidade na temperatura. Estes resultados indicam que a distribuição de palmeiras parece estar fortemente associada a fatores climáticos, apoiando a idéia de que ao adotar uma estratégia em que "todos os ovos são colocados em uma mesma cesta" (conseqüência da sobrevivência depender da preservação de um único broto insubstituível), as palmeiras tornaram-se vulneráveis a condições ambientais extremas. Desta forma, estas têm sua distribuição concentrada naquelas regiões tropicais e subtropicais com condições constantes tanto de temperatura (amenas a altas) como de umidade ao longo do ano.

Arborescent palm seed morphology and seedling distribution

Foi investigada a relação da morfologia das sementes de duas palmeiras arborescentes de grande porte, Attalea maripa (Aubl.) Mart. e Astrocaryum aculeatum G. Mey, com a chuva de sementes, em uma floresta amazônica sazonalmente seca. As sementes de A. maripa são menores e produzidas em maiores quantidades que aquelas de A. aculeatum. Tais sementes também têm uma quantidade de reservas nutricionais disponível para o embrião substancialmente menor. As plântulas de A. maripa foram encontradas em números muito maiores que as de A. aculeatum. Os resultados sugerem que, na escala espacial considerada, a chuva de sementes de A. maripa é mais restrita ao redor de palmeiras reprodutivas que aquela de A. aculeatum. As sementes de A. maripa, menores, devem ser menos atraentes para roedores que estocam seu alimento difusamente enterrando-o (e.g. Dasyprocta aguti). O padrão observado enfatiza a importância de tais roedores como dispersores de sementes de grande porte nas florestas neotropicais.

The importance of forest disturbance for the recruitment of the large arborescent palm Attalea maripa in a seasonally-dry Amazonian forest

The hypothesis that forest disturbance is important for the recruitment of the large arborescent palms Attalea maripa was tested with a natural experiment in the Pinkaití site (7° 46'S; 51° 57'W), a seasonally-dry Amazonian forest. A 8,000 m long trail, that crosses, in its lower half, an open forest along the Pinkaití stream bottomlands and, on its upper half, a dense forest on a hill, was divided in 160 0.15 ha (50x30 m) sampling units. At each unit, adult palms were counted and percentage of canopy openness was measured with a concave spherical densiometer. The palms were nearly five times more abundant at the bottomlands, whose forest had a canopy 14.8 percent more open than that of the hill; supporting the hypothesis that disturbance is important for their recruitment.

A hipótese de que a perturbação florestal é importante para o recrutamento da palmeira arborescente de grande porte Attalea maripa foi testada com um experimento natural na base de pesquisas do Pinkaití (7° 46'S; 51° 57'W), uma floresta Amazônica sazonalmente seca. Uma trilha de 8.000 m de comprimento que cruza, em sua metade baixa, uma floresta aberta ao longo da baixada do rio Pinkaití e, em sua metade alta, uma floresta densa em uma serra, foi dividida em 160 unidades amostrais de 0,15 ha (50x30 m). Em cada unidade, palmeiras adultas foram contadas e a percentagem de abertura do dossel foi medida com um densiômetro hemisférico côncavo. As palmeiras foram quase cinco vezes mais abundantes na baixada, cuja floresta teve um dossel 14,8 por cento mais aberto que aquele da serra, apoiando a hipótese de que perturbação é importante para seu recrutamento.

A model for the importance of large arborescent palms in the dynamics of seasonally-dry amazonian forests

Neste estudo propomos um modelo que representa a importância de palmeiras arborescentes de grande porte na dinâmica das florestas amazônicas sazonalmente secas. Especificamente, o modelo visa guiar a investigação do papel destas palmeiras na regeneração da floresta. Após um evento de perturbação, a alta luminosidade das clareiras recentes favorece a rápida proliferação de lianas dependentes de insolação que, sombreando as copas das árvores e aumentando sua probabilidade de queda, tendem a interromper o processo de sucessão. Devido a sua arquitetura colunar, as palmeiras arborescentes, no entanto, não são severamente afetadas por lianas. À medida que estas palmeiras crescem, o dossel das clareiras se torna gradualmente mais alto e denso, limitando desta forma o crescimento das lianas e permitindo o desenvolvimento das árvores de estádios sucessionais tardios e, consequentemente, a regeneração da floresta. Devido ao longo período associado à regeneração da floresta o modelo não pode ser testado diretamente, mas aspectos deste foram examinados com dados de campo coletados em uma mancha de floresta secundária rica em Attalea maripa em uma matriz de florestas primárias bem preservadas no sudeste da Amazônia. Os resultados revelam que (1) eventos de perturbação florestal são importantes para o recrutamento das palmeiras arborescentes de grande porte, (2) estas palmeiras podem crescer rapidamente depois de eventos de perturbação, restaurando a altura e a densidade do dossel, e (3) florestas secundárias dominadas por espécies de palmeiras podem ser floristicamente semelhantes a florestas primárias adjacentes, apoiando a hipótese de que as primeiras avançam na regeneração, como previsto pelo modelo.

Tree species diversity in a seasonally-dry forest: the case of the Pinkaití site, in the Kayapó Indigenous Area, Southeastern limits of the Amazon

Este estudo compara a florística e estrutura e a diversidade de espécies arbóreas de um palmeiral antropogênico e áreas não perturbadas na floresta sazonalmente seca da base de pesquisas ecológicas do Pinkaití, na Terra Indígena Kayapó. Esta base de estudos, administrada pela Conservation International do Brasil, é a área mais ao sudoeste até o momento floristicamente amostrada na Amazônia. Uma mancha de floresta secundária e uma floresta não perturbada adjacente foram amostradas com um grupo de 52 parcelas de 0,0625-ha (25x25-m) onde todas as árvores com DAP > 10 cm foram medidas e identificadas. As análises foram complementadas com outras duas parcelas de 1-ha (10x1000-m). Este estudo mostrou que o Pinkaití, como outras florestas sazonalmente secas, tem grande heterogeneidade na estrutura e composição da floresta, associada com características bióticas das espécies arbóreas mais importantes, perturbação natural e histórico de uso do solo. O palmeiral, moderadamente dominado pela palmeira arborescente Attalea maripa (Aubl.) Mart., apresentou alta diversidade de espécies arbóreas e é floristicamente semelhante às florestas primárias da área de estudos. É discutida a importância de palmeiras arborescentes de grande porte no processo de regeneração das florestas amazônicas sazonalmente secas.