Species convergence into life-forms in a hyperseasonal cerrado in central Brazil

ABSTRACT

Whether the functional structure of ecological communities is deterministic or historically contingent is still quite controversial. However, recent experimental tests did not find effects of species composition variation on trait convergence and therefore the environmental constraints should play the major role on community convergence into functional groups. Seasonal cerrados are characterized by a sharp seasonality, in which the water shortage defines the community functioning. Hyperseasonal cerrados experience additionally waterlogging in the rainy season. Here, we asked whether waterlogging modifies species convergences into life-forms in a hyperseasonal cerrado. We studied a hyperseasonal cerrado, comparing it with a nearby seasonal cerrado, never waterlogged, in Emas National Park, central Brazil. In each area, we sampled all vascular plants by placing 40 plots of 1 m² plots in four surveys. We analyzed the species convergences into life-forms in both cerrados using the Raunkiaer's life-form spectrum and the index of divergence from species to life-form diversity (IDD). The overall life-form spectra and IDDs were not different, indicating that waterlogging did not affect the composition of functional groups in the hyperseasonal cerrado. However, there was a seasonal variation in IDD values only in the hyperseasonal cerrado. As long as we did not find a seasonal variation in life-form diversity, the seasonal variation of convergence into life-forms in the hyperseasonal cerrado was a consequence of the seasonal variation of species diversity. Because of high functional redundancy of cerrado plants, waterlogging promoted a floristic replacement without major changes in functional groups. Thus, waterlogging in the hyperseasonal cerrado promoted seasonal changes in species convergence into life-forms by reducing species diversity.

RESUMO

Se a estrutura ecológica das comunidades é determinística ou historicamente dependente é ainda um tema controverso. Entretanto, testes experimentais recentes não encontraram efeitos da variação da composição de espécies na convergência de traços funcionais e, portanto, as restrições ambientais devem ter um papel principal na convergência das comunidades em grupos funcionais. Cerrados estacionais são caracterizados por uma estacionalidade pronunciada, em que a seca define o funcionamento da comunidade. Cerrados hiperestacionais experimentam adicionalmente um alagamento na estação chuvosa. Aqui, perguntamo-nos se o alagamento modifica a convergência de espécies em formas de vida em um cerrado hiperestacional. Para tanto, estudamos um cerrado hiperestacional, comparando-o com um cerrado estacional, nunca alagado, no Parque Nacional das Emas, GO. Em cada cerrado, usamos 40 parcelas de 1 m² e amostramos todas as plantas vasculares. Analisamos a convergência de espécies em formas de vida usando o espectro biológico de Raunkiaer e o índice de divergência entre a diversidade de espécies e de formas de vida (IDD). Os espectros gerais e os IDDs não diferiram, indicando que o alagamento não afetou a composição dos grupos funcionais no cerrado hiperestacional. Entretanto, houve uma variação estacional nos valores de IDD somente no cerrado hiperestacional. Como não observamos variações estacionais na diversidade de formas de vida, a variação da convergência no cerrado hiperestacional foi uma conseqüência da variação estacional da diversidade de espécies. Devido à elevada redundância funcional das plantas do cerrado, o alagamento promoveu substituições florísticas sem maiores mudanças nos grupos funcionais. Portanto, o alagamento promoveu mudanças estacionais na convergência de espécies em formas de vida, reduzindo a diversidade de espécies.