Spatial and temporal distribution of species diversity in semideciduous seasonal forests with occurrence of fire / Distribución espacial y temporal de la diversidad de especies en un bosque estacional semideciduo con un episodio de incendio

ABSTRACT

AbstractThe spatial and temporal distributions of vegetation can be influenced by edaphic and environmental factors as well as disturbances. The present study was undertaken to characterize the distribution and spatial dependence of species diversity in a fragment of semideciduous seasonal forest after a disturbance event by fire and to identify changes during natural regeneration. The fire, occurred in 1999, and surveys were undertaken in 2000, 2005 and 2014 in 26 geo-referenced plots (400 m²) distributed along two transects. The Fire Damage Index (FDI) in each plot was based on a scale from 0 to 5, and all of the arboreal individuals with diameters at breast height (DBH) ≥ 5 cm were identified in each plot. Species diversity was calculated using the Shannon index (H'), and species richness (S) was estimated using species accumulation curves; variations between the surveys compared based on the means and standard errors. The S, H' and FDI data were submitted to non-spatial exploratory and geostatistical analyses. After adjusting the semivariograms, the levels of spatial dependence were classified, and interpolation of the variables values were performed using ordinary kriging to characterize their spatial distributions in the form of maps. Spatial analysis was used to identify and characterize differences between the post-fire surveys in terms of the configurations of the arboreal community. The fire event influenced the spatial and temporal structures of the variables S and H'. These variables showed spatial dependence and aggregated distributions, with reduction in the distance under spatial influences and a uniformity of individuals distribution in the forest fragment at the different surveys. This research characterized the distribution and spatial dependence of the variables S and H' in a forest fragment after a fire event and the alterations in the arboreal community structure during natural regeneration.

RESUMEN

ResumenLa distribución espacial y temporal de la vegetación esta influenciada por factores edáficos, ambientales y alteraciones. En ese contexto, el objetivo del estudio fue caracterizar el patrón de distribución y la dependencia espacial de la diversidad de especies en un fragmento de bosque estacional semideciduo, donde ocurrió un incendio, e identificar alteraciones a lo largo del proceso de regeneración natural. El incendio ocurrió en 1999, y en 2000, 2005 y 2014, se hicieron inventarios florísticos en 26 parcelas (400 m2) georreferenciadas y distribuidas en dos transectos. El índice de daño del fuego (IDF) se evaluó en cada parcela con base en una escala de 0 a 5. En cada inventario se identificaron las plantas arbóreas con diámetro a altura de pecho (DAP) ≥ 5 cm, calculando la diversidad de especies con base en el índice de Shannon (H') y estimando la riqueza de especies (S). Esas variaciones fueron analizadas utilizando la curva de acumulación de especies, y la variación entre inventarios fue comparada con base en las medias y el error estándar. Los datos de S, H' e IDF fueron sometidos a análisis exploratorio no espacial y a análisis geoestadístico. Después del ajuste de los semivariogramas, se clasificó el nivel de dependencia espacial y se hizo la interpolación de datos por Krigeado ordinario para caracterizar, en mapas, el patrón de distribución espacial de esas variables. Se encontró diferencia entre los inventarios realizados después del incendio, como en la configuración de la comunidad arbórea, por lo que el análisis espacial permitió identificar y caracterizar este hecho. El incendio afectó la estructura espacial y temporal de las variables S y H'. Estas variables presentan dependencia espacial y la distribución agregada, con distancias más pequeñas bajo influencia espacial, y la uniformidad de la distribución de los individuos en el fragmento de bosque durante las distintas etapas. Por último, se caracterizó la distribución y la dependencia espacial de las variables S e H 'en un fragmento de bosque después de un incendio, y las alteraciones en la estructura de la comunidad arbórea durante la regeneración natural.