Influence of landscape evolution on the distribution of floristic patterns in northern Amazonia revealed by delta 13C data

The Amazonian lowlands include large patches of open vegetation which contrast sharply with the rainforest, and the origin of these patches has been debated. This study focuses on a large area of open vegetation in northern Brazil, where d13C and, in some instances, C/N analyses of the organic matter preserved in late Quaternary sediments were used to achieve floristic reconstructions over time. The main goal was to determine when the modern open vegetation started to develop in this area. The variability in d13C data derived from nine cores ranges from -32.2 to -19.6 parts per thousand, but with nearly 60% of data above -26.5 parts per thousand. The most enriched values were detected only in ecotone and open vegetated areas. The development of open vegetation communities was asynchronous, varying between estimated ages of 6400 and 3000 cal a BP. This suggests that the origin of the studied patches of open vegetation might be linked to sedimentary dynamics of a late Quaternary megafan system. As sedimentation ended, this vegetation type became established over the megafan surface. In addition, the data presented here show that the presence of C4 plants must be used carefully as a proxy to interpret dry paleoclimatic episodes in Amazonian areas. Copyright (c) 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

New Brazilian Floristic List Highlights Conservation Challenges

A comprehensive new inventory of Brazilian plants and fungi was published just in time to meet a 2010 Convention on Biological Diversity target and offers important insights into this biodiversity's global significance. Brazil is the home to the world's richest flora (40,989 species; 18,932 endemic) and includes two of the hottest hotspots: Mata Atlantica (19,355 species) and Cerrado (12,669 species). Although the total number of known species is one-third lower than previous estimates, the absolute number of endemic vascular plant species is higher than was previously estimated, and the proportion of endemism (56%) is the highest in the Neotropics. This compilation serves not merely to quantify the scale of the challenge faced in conserving Brazil's unique flora but also serves as a key resource to direct action and monitor progress. Similar efforts by other megadiverse countries are urgently required if the 2020 targets of the Convention on Biological Diversity and the Global Strategy for Plant Conservation are to be attained.

Vegetation mapping in an area of Ombrophilous Dense Forest at Parque Estadual da Serra do Mar, São Paulo State, Brazil, and floristic composition of the tree component of some physiognomies*

This study aimed to map phytophysiognomies of an area of Ombrophilous Dense Forest at Parque Estadual da Serra do Mar and characterize their floristic composition. Photointerpretation of aerial photographs in scale of 1:35,000 was realized in association with field work. Thirteen physiognomies were mapped and they were classified as Montane Ombrophilous Dense Forest, Alluvial Ombrophilous Dense Forest or Secondary System. Three physiognomies identified at Casa de Pedra streamlet's basin were studied with more details. Riparian forest (RF), valley forest (VF), and hill forest (HF) presented some floristic distinction, as confirmed by Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Indicator Species Analysis (ISA) conducted here. Anthropic or natural disturbances and heterogeneity of environmental conditions may be the causes of physiognomic variation in the vegetation of the region. The results presented here may be useful to decisions related to management and conservation of Núcleo Santa Virgínia forests, in general.

Florística e fitossociologia em parcelas permanentes da Mata Atlântica do sudeste do Brasil ao longo de um gradiente altitudinal

Este trabalho resume os dados de florística e fitossociologia de 11, das 14 parcelas de 1 ha, alocadas ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. As parcelas começam na cota 10 m (Floresta de Restinga da Praia da Fazenda, município de Ubatuba) e estão distribuídas até a cota 1100 m (Floresta Ombrófila Densa Montana da Trilha do rio Itamambuca, município de São Luis do Paraitinga) abrangendo os Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar. Na Restinga o solo é Neossolo Quartzarênico francamente arenoso, enquanto que na encosta o solo é um Cambisolo Háplico Distrófico argilo-arenoso, sendo que todas as parcelas apresentaram solo ácido (pH 3 – 4) com alta diluição de nutrientes e alta saturação de alumínio. Na Restinga e no sopé da encosta o clima é Tropical/Subtropical Úmido (Af/Cfa), sem estação seca, com precipitação média anual superior a 2.200 mm e temperatura média anual de 22 °C. Subindo a encosta mantêm-se a média de precipitação, mas há um gradativo resfriamento, de forma que a 1.100 m o clima é Subtropical Úmido (Cfa/Cfb), sem estação seca, com temperatura média anual de 17 °C. Destaca-se ainda que, quase diariamente, a parte superior da encosta, geralmente acima de 400 m, é coberta por uma densa neblina. Nas 14 parcelas foram marcados, medidos e amostrados 21.733 indivíduos com DAP ≥ 4,8 cm, incluindo árvores, palmeiras e fetos arborescentes. O número médio de indivíduos amostrados nas 14 parcelas foi de 1.264 ind.ha–1 (± 218 EP de 95%). Dentro dos parâmetros considerados predominaram as árvores (71% FOD Montana a 90% na Restinga), seguidas de palmeiras (10% na Restinga a 25% na FOD Montana) e fetos arborescentes (0% na Restinga a 4% na FOD Montana). Neste aspecto destaca-se a FOD Terras Baixas Exploradas com apenas 1,8% de palmeiras e surpreendentes 10% de fetos arborescentes. O dossel é irregular, com altura variando de 7 a 9 m, raramente as árvores emergentes chegam a 18 m, e a irregularidade do dossel permite a entrada de luz suficiente para o desenvolvimento de centenas de espécies epífitas. Com exceção da FOD Montana, onde o número de mortos foi superior a 5% dos indivíduos amostrados, nas demais fitofisionomias este valor ficou abaixo de 2,5%. Nas 11 parcelas onde foi realizado o estudo florístico foram encontradas 562 espécies distribuídas em 195 gêneros e 68 famílias. Apenas sete espécies – Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. e Marlierea tomentosa Cambess (ambas Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae) e as Urticaceae Cecropia glaziovii Snethl. e Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini – ocorreram da Floresta de Restinga à FOD Montana, enquanto outras 12 espécies só não ocorreram na Floresta de Restinga. As famílias com o maior número de espécies são Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), 125 Fitossociologia em parcelas permanentes de Mata Atlântica http://www.biotaneotropica.org.br/v12n1/pt/abstract?article+bn01812012012 http://www.biotaneotropica.org.br Biota Neotrop., vol. 12, no. 1 Introdução A Mata Atlântica sensu lato (Joly et al. 1999) é a segunda maior floresta tropical do continente americano (Tabarelli et al. 2005). A maior parte dos Sistemas de Classificação da vegetação brasileira reconhece que no Domínio Atlântico (sensu Ab’Saber 1977) esse bioma pode ser dividido em dois grandes grupos: a Floresta Ombrófila Densa, típica da região costeira e das escarpas serranas com alta pluviosidade (Mata Atlântica – MA – sensu stricto), e a Floresta Estacional Semidecidual, que ocorre no interior, onde a pluviosidade, além de menor, é sazonal. Na região costeira podem ocorrer também Manguezais (Schaeffer-Novelli 2000), ao longo da foz de rios de médio e grande porte, e as Restingas (Scarano 2009), crescendo sobre a planície costeira do quaternário. No topo das montanhas, geralmente acima de 1500 m, estão os Campos de Altitude (Ribeiro & Freitas 2010). Em 2002, a Fundação SOS Mata Atlântica em parceria com o INPE (Instituto..., 2002) realizaram um levantamento que indica que há apenas 7,6% da cobertura original da Mata Atlântica (s.l.). Mais recentemente Ribeiro et al. (2009) refinaram a estimativa incluindo fragmentos menores, que não haviam sido contabilizados, e concluíram que resta algo entre 11,4 e 16% da área original. Mesmo com esta fragmentação, o mosaico da Floresta Atlântica brasileira possui um dos maiores níveis de endemismos do mundo (Myers et al. 2000) e cerca da metade desses remanescentes de grande extensão estão protegidos na forma de Unidades de Conservação (Galindo & Câmara 2005). Entre os dois centros de endemismo reconhecidos para a MA (Fiaschi & Pirani 2009), o bloco das regiões sudeste/sul é o que conserva elementos da porção sul de Gondwana (Sanmartin & Ronquist 2004), tido como a formação florestal mais antiga do Brasil (Colombo & Joly 2010). Segundo Hirota (2003), parte dos remanescentes de MA está no estado de São Paulo, onde cerca de 80% de sua área era coberta por florestas (Victor 1977) genericamente enquadradas como Mata Atlântica “sensu lato” (Joly et al. 1999). Dados de Kronka et al. (2005) mostram que no estado restam apenas 12% de área de mata e menos do que 5% são efetivamente florestas nativas pouco antropizadas. Nos 500 anos de fragmentação e degradação das formações naturais, foram poupadas apenas as regiões serranas, principalmente a fachada da Serra do Mar, por serem impróprias para práticas agrícolas. Usando o sistema fisionômico-ecológico de classificação da vegetação brasileira adotado pelo IBGE (Veloso et al. 1991), a Floresta Ombrófila Densa, na área de domínio da Mata Atlântica, foi subdividida em quatro faciações ordenadas segundo a hierarquia topográfica, que refletem fisionomias de acordo com as variações das faixas altimétricas e latitudinais. No estado de São Paulo, na latitude entre 16 e 24 °S temos: 1) Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - 5 a 50 m de altitude; 2) Floresta Ombrófila Densa Submontana – no sopé da Serra do Mar, com cotas de altitude variando entre 50 e 500 m; 3) Floresta Ombrófila Densa Montana – recobrindo a encosta da Serra do Mar propriamente dita, em altitudes que variam de 500 a 1.200 m; 4) Floresta Ombrófila Densa Altimontana – ocorrendo no topo da Serra do Mar, acima dos limites estabelecidos para a formação montana, onde a vegetação praticamente deixa de ser arbórea, pois predominam os campos de altitude. Nas últimas três décadas muita informação vem sendo acumulada sobre a composição florística e a estrutura do estrato arbóreo dos remanescentes florestais do estado, conforme mostram as revisões de Oliveira-Filho & Fontes (2000) e Scudeller et al. (2001). Em florestas tropicais este tipo de informação, assim como dados sobre a riqueza de espécies, reflete não só fatores evolutivos e biogeográficos, como também o histórico de perturbação, natural ou antrópica, das respectivas áreas (Gentry 1992, Hubbell & Foster 1986). A síntese dessas informações tem permitido a definição de unidades fitogeográficas com diferentes padrões de riqueza de espécies e apontam para uma diferenciação, entre as florestas paulistas, no sentido leste/oeste (Salis et al. 1995, Torres et al. 1997, Santos et al. 1998). Segundo Bakker et al. (1996) um método adequado para acompanhar e avaliar as mudanças na composição das espécies e dinâmica da floresta ao longo do tempo é por meio de parcelas permanentes (em inglês Permanent Sample Plots –PSPs). Essa metodologia tem sido amplamente utilizada em estudos de longa duração em florestas tropicais, pois permite avaliar a composição e a estrutura florestal e monitorar sua mudança no tempo (Dallmeier 1992, Condit 1995, Sheil 1995, Malhi et al. 2002, Lewis et al. 2004). Permite avaliar também as consequências para a floresta de problemas como o aquecimento global e a poluição atmosférica (Bakker et al. 1996). No Brasil os projetos/programas que utilizam a metodologia de Parcelas Permanentes tiveram origem, praticamente, com o Projeto Rubiaceae (49) e Lauraceae (49) ao longo de todo gradiente da FOD e Monimiaceae (21) especificamente nas parcelas da FOD Montana. Em termos de número de indivíduos as famílias mais importantes foram Arecaceae, Rubiaceae, Myrtaceae, Sapotaceae, Lauraceae e na FOD Montana, Monimiaceae. Somente na parcela F, onde ocorreu exploração de madeira entre 1960 e 1985, a abundância de palmeiras foi substituída pelas Cyatheaceae. O gradiente estudado apresenta um pico da diversidade e riqueza nas altitudes intermediárias (300 a 400 m) ao longo da encosta (índice de Shannon-Weiner - H’ - variando de 3,96 a 4,48 nats.indivíduo–1). Diversas explicações para este resultado são apresentadas neste trabalho, incluindo o fato dessas altitudes estarem nos limites das expansões e retrações das diferentes fitofisionomias da FOD Atlântica durante as flutuações climáticas do Pleistoceno. Os dados aqui apresentados demonstram a extraordinária riqueza de espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, reforçando a importância de sua conservação ao longo de todo o gradiente altitudinal. A diversidade desta floresta justifica também o investimento de longo prazo, através de parcelas permanentes, para compreender sua dinâmica e funcionamento, bem como monitorar o impacto das mudanças climáticas nessa vegetação.

Vertical distribution of biotic pollination systems in cerrado sensu stricto in the Triangulo Mineiro, MG, Brazil)

(Vertical distribution of biotic pollination systems in cerrado sensu stricto in the Triangulo Mineiro, MG, Brazil). Several factors can influence the distribution of floral resources and pollination systems in ecosystems, such as climate, altitude, geographic region, fragmentation of natural areas and differences in floristic composition along the vertical stratification. This study aimed to evaluate the distribution of the vertical stratification of biotic pollination systems in cerrado (sensu stricto) fragments in the Triangulo Mineiro. There was no significant difference (chi(2)(0.05,9)=14.17; P = 0.12) in total plant species richness among fragments, nor in the species richness of each layer (trees, shrubs, herbs and lianas) and the shrub layer was the best represented. Likewise, there was no significant difference between fragments for the systems of pollination (chi(2)(0 05,21) =13.80; P = 0.8778). Pollination by bees was the most common, corresponding to 85% of species in each fragment. In relative terms, plants pollinated by bees were dominant in all strata, reaching 100% for the lianas in fragments 1, 3 and 4 and for the herbs in fragments 1 and 4. In this study, based on floristic composition and distribution of biotic pollination systems in the vertical stratification, we could define a vertical mosaic in the cerrado studied, which has implications for the sustainability of communities in the cerrado, as well as the horizontal mosaic of vegetation types.

Is Drosera meristocaulis a pygmy sundew? Evidence of a long-distance dispersal between Western Australia and northern South America

South America and Oceania possess numerous floristic similarities, often confirmed by morphological and molecular data. The carnivorous Drosera meristocaulis (Droseraceae), endemic to the Neblina highlands of northern South America, was known to share morphological characters with the pygmy sundews of Drosera sect. Bryastrum, which are endemic to Australia and New Zealand. The inclusion of D. meristocaulis in a molecular phylogenetic analysis may clarify its systematic position and offer an opportunity to investigate character evolution in Droseraceae and phylogeographic patterns between South America and Oceania. was included in a molecular phylogenetic analysis of Droseraceae, using nuclear internal transcribed spacer (ITS) and plastid rbcL and rps16 sequence data. Pollen of D. meristocaulis was studied using light microscopy and scanning electron microscopy techniques, and the karyotype was inferred from root tip meristem. The phylogenetic inferences (maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian approaches) substantiate with high statistical support the inclusion of sect. Meristocaulis and its single species, D. meristocaulis, within the Australian Drosera clade, sister to a group comprising species of sect. Bryastrum. A chromosome number of 2n approx. 3236 supports the phylogenetic position within the Australian clade. The undivided styles, conspicuous large setuous stipules, a cryptocotylar (hypogaeous) germination pattern and pollen tetrads with aperture of intermediate type 78 are key morphological traits shared between D. meristocaulis and pygmy sundews of sect. Bryastrum from Australia and New Zealand. The multidisciplinary approach adopted in this study (using morphological, palynological, cytotaxonomic and molecular phylogenetic data) enabled us to elucidate the relationships of the thus far unplaced taxon D. meristocaulis. Long-distance dispersal between southwestern Oceania and northern South America is the most likely scenario to explain the phylogeographic pattern revealed.

Alienígenas na sala: o que fazer com espécies exóticas em trabalhos de taxonomia, florística e fitossociologia?

A presença cada vez mais disseminada de organismos exóticos (muitos dos quais se tornam invasores) nas diferentes regiões do planeta levou ao surgimento de uma linha de pesquisa na ecologia voltada às invasões biológicas. E para permitir a comunicação entre autores também foi desenvolvido um arcabouço terminológico. Mas, apesar disso, a terminologia relativa às bioinvasões tem sido ignorada por boa parte dos botânicos no Brasil. Há uma boa dose de confusão entre botânicos sobre o que seja uma espécie exótica, naturalizada, invasora, daninha e ruderal, levando ao uso inconsistente da terminologia. Além disso, diferentes autores têm adotado posturas praticamente opostas ao lidar com espécies exóticas em suas áreas de estudo, seja na preparação de tratamentos taxonômicos, seja na publicação de levantamentos florísticos e fitossociológicos. Enquanto alguns pesquisadores incluem em floras mesmo espécies cultivadas que não se reproduzem, outros excluem plantas invasoras comuns e conspícuas. Nós apresentamos aqui, em português, os principais conceitos relativos ao tema da bioinvasão e chamamos a atenção dos autores brasileiros para a necessidade de utilizar de modo consistente o arcabouço terminológico já existente na literatura. Também propomos a adoção de rótulos claros para informar quais espécies são exóticas na área estudada, diferenciando-as das nativas, e sugerimos critérios para ajudar botânicos a decidirem quando uma planta exótica deve ou não ser incluída em tratamentos taxonômicos ou levantamentos de florística.

Caracterização de uma floresta estacional semidecidual em Varginha, MG. E comparação com remanescentes da região.

Foi realizado o levantamento florístico e fitossociológico na porção mais extensa de mata no Parque Florestal Municipal São Francisco de Assis, na cidade de Varginha, sul de Minas Gerais. A área tem cerca de 10 ha e é cortada por um pequeno córrego. Foram lançadas 25 parcelas de 20m x 20m e medidos e cadastrados todos os indivíduos arbóreos com DAP > 5cm. Foram encontrados 1568 indivíduos que, juntos, somaram área basal de 23,65 m2, sendo registrados 102 espécies, 72 gêneros e 42 famílias no levantamento fitossociológico e 111 espécies, 77 gêneros e 43 famílias no levantamento florístico. As famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae, Fabaceae e Melastomataceae. As espécies de maior valor de importância foram Casearia arborea, Copaifera langsdorffii, Tachigali rugosa e Myrcia splendens. Os resultados encontrados são os esperados para as Florestas Estacionais Semideciduais da região.

Evaluation of impacts of climate change and local stressors on the biotechnological potential of marine macroalgae: a brief theoretical discussion of likely scenarios

Climate change can be associated with variations in the frequency and intensity of extreme temperatures and precipitation events on the local and regional scales. Along coastal areas, flooding associated with increased occupation has seriously impacted products and services generated by marine life, in particular the biotechnological potential that macroalgae hold. Therefore, this paper analyzes the available information on the taxonomy, ecology and physiology of macroalgae and discusses the impacts of climate change and local stress on the biotechnological potential of Brazilian macroalgae. Based on data compiled from a series of floristic and ecological works, we note the disappearance in some Brazilian regions of major groups of biotechnological interest. In some cases, the introduction of exotic species has been documented, as well as expansion of the distribution range of economically important species. We also verify an increase in the similarities between the Brazilian phycogeographic provinces, although they still remain different. It is possible that these changes have resulted from the warming of South Atlantic water, as observed for its surface in southeastern Brazilian, mainly during the winter. However, unplanned urbanization of coastal areas can also produce similar biodiversity losses, which requires efforts to generate long-term temporal data on the composition, community structure and physiology of macroalgae.

Composição e estrutura arbórea em floresta estacional semidecidual no Espinhaço Meridional (Serra do Cipó, MG)

Estudos florísticos e fitossociológicos têm sido feitos em áreas de Mata Atlântica, sendo parte desses em remanescentes de Floresta Estacional Semidecidual. Entretanto, no cômputo geral, as florestas na Serra do Espinhaço têm sido pouco estudadas. Este trabalho objetiva descrever e analisar a composição e estrutura de espécies arbóreas de uma área de Floresta Estacional Semidecidual na face leste da Serra do Cipó, porção meridional da Serra do Espinhaço (MG). O método de ponto-quadrante foi utilizado para estudo fitossociológico, sendo o levantamento florístico total incrementado por coletas não-sistematizadas. Foram calculados: área basal total, densidade, frequência e dominância relativas, além do índice de valor de importância. O levantamento florístico total registrou 280 espécies, número que destaca a riqueza da área, cuja maior afinidade florística é com outras áreas florestais localizadas nas bacias dos Rios Doce e Paraíba do Sul. Os parâmetros fitossociológicos destacam a predominância de espécies pioneiras e secundárias iniciais, o que, assim como os valores estruturais, caracteriza um estádio secundário inicial a intermediário de regeneração. Os dados deste trabalho realçam a importância da preservação das florestas estacionais da Mata Atlântica e, particularmente, de áreas florestais na porção leste do Espinhaço.