Bamboo overabundance alters forest structure and dynamics in the Atlantic Forest hotspot

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

An index for defaunation

Defaunation, originally conceived as the loss of large vertebrates due to hunting or fragmentation, has been widely used in conservation studies yet the term has been arbitrarily used and poorly defined. Here we refine this term by creating a quantitative index that can be used to compare ecological communities over large zoogeographical regions. We propose a defaunation index (. D) as a weighted measure of dissimilarity between the current assemblage of a given location and a reference assemblage that represents a historical and/or unperturbed state. We analyzed the index by means of three case studies that included two empirical assessments of mammal communities in Neotropical rainforests and one hypothetical example, encompassing a variety of criteria to quantify differences in species density and importance. These cases illustrate the broad range of index applicability and show that incorporating functional differences among species, such as those based on body size, conservation status or evolutionary originality can add important information beyond simply species richness. © 2013 Elsevier Ltd.

Estrutura da comunidade de anfíbios do Parque Nacional da Serra da Bocaina, São Paulo, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Modelagem da interceptação na Floresta Nacional de Caxiuanã, no Leste da Amazônia

O presente trabalho foi realizado na Estação Cientifica Ferreira Penna, na Floresta Nacional de Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil (01º 42’ 30”S; 51º 31’ 45”W; 60 m altitude) no Leste da Amazônia. É uma área com floresta de terra firme, vegetação densa e dossel com altura média de 35 m e algumas árvores emergentes acima de 50 m, e densidade variando de 450 a 550 árvores por hectare. Os objetivos foram de quantificar as estimativas da interceptação por modelagens numéricas, no período de março a dezembro de 2004. A interceptação obtida nas medidas de campo foi de 248 mm, correspondendo a 21,5% da precipitação total incidente acima do dossel de 1.153,4 mm. As estimativas de interceptação foram simuladas com bom nível de eficiência, utilizando os modelos de Rutter e Gash. O modelo de Gash superestimou a interceptação em 17,3% (42,8 mm) do total acumulado, enquanto o modelo de Rutter superestimou em apenas 0,5% (1,1 mm) do total acumulado da interceptação.

Precipitação efetiva e interceptação em Caxiuanã, na Amazônia Oriental

O presente trabalho foi realizado na Estação Cientifica Ferreira Penna, dentro da Floresta Nacional de Caxiuanã, Melgaço, Pará, Brasil (01º 42" 30"S; 51º 31" 45"W; 60 m altitude). A região é uma floresta de terra firme, com vegetação densa e dossel com altura média de 35 m e árvores emergentes acima de 50 m, densidade de 450 a 550 árvores por hectare. O objetivo foi o de quantificar a precipitação total incidente acima do dossel, precipitação efetiva e precipitação interna, o escoamento da água pelos troncos e interceptação da precipitação pela vegetação no período de março a dezembro de 2004, quando foram realizadas 40 coletas semanais. Na medida da precipitação interna foram utilizados 25 pluviômetros, distribuídos aleatoriamente em um hectare, subdividido em cem parcelas de 10 x 10 m, os escoamentos pelos troncos foram medidos em sete árvores com diâmetros à altura do peito (DAP) representativos para as árvores da área. O estudo revelou uma precipitação efetiva de 905,4 mm e precipitação interna de 885,4 mm, um escoamento pelos troncos de 20 mm e uma interceptação de 248 mm, correspondendo, a 78,5%, 76,8%, 1,7% e 21,5% da precipitação acima do dossel, que foi de 1.153,4 mm, no período de estudo, respectivamente.

Variação nictemeral do microfitoplâncton em um estuário do nordeste paraense, Brasil

Este estudo teve o objetivo de conhecer a diversidade do microfitoplâncton, assim como sua variação nictemeral relacionada aos fatores ambientais do estuário do rio Curuçá (Curuçá - PA). Foram coletadas 12 amostras de fitoplâncton, ao longo de 24 horas, em 3 pontos de amostragem localizados próximo a uma fazenda de cultivo camarão marinho Litopnaeus vannamei em marés de sizígia, nos dias 14 e 15 de agosto/2004 e nos dias 24 e 25 de janeiro/2005. Foram determinadas a composição específica e densidade do microfitoplâncton (org.L-1) e realizadas análises de frequência de ocorrência, diversidade e equitabilidade, agrupamento e componentes principais (ACP). Os parâmetros físico-químicos não apresentaram uma variabilidade significativa entre os meses de coleta, porém observa-se uma importante influência do regime pluviométrico sobre a variação dos valores de salinidade, registrando os menores valores durante o mês de janeiro/05 e os maiores em agosto/04. Foram registrados 170 táxons pertencentes às Divisões Bacillariophyta (149), Dinophyta (16), Chlorophyta (3) e Cyanobacteria (2).O filo Bacillariophyta foi predominante em número de espécies, frequência de ocorrência e densidade (97.59%). Poucas espécies apresentam elevados índices de abundância, sendo que no mês de agosto a comunidade microfitoplanctônica é dominada por Bacteriastrum hyalinum, Bellerochea horologicalis, Chaetoceros curvisetus, Dimerograma dubium, Dytilium brigtwelli, Pseudo-nitzschia seriata e Skeletonema costatum. No mês de janeiro predominam Chaetoceros pseudocrinitus, Chaetoceros curvisetus e Skeletonema costatum. Houve o predomínio de espécies marinhas planctônicas neríticas, marinha planctônica nerito-oceânica, e marinha-planctônica oceânica. A diversidade específica oscilou de 0.7591 bits.org-1 e 1.3314 bits. org-1, caracterizada, de um modo geral, por uma diversidade variando de muito baixa a baixa, apresentando uma estrutura pouco diversificada. A variação dos parâmetros físico-químicos e da densidade das espécies foi o fator determinante no agrupamento das amostras, formando-se dois grandes grupos, o primeiro composto por amostras do mês de agosto e o segundo grupo composto por amostras do mês de janeiro. A análise de componentes principais indicou que, apesar de os parâmetros físico-químicos apresentarem baixa variabilidade espacial e entre os meses de coleta, a variação do índice de pluviosidade e da salinidade foi muito importante na variação da densidade de grande parte das espécies, provocando um aumento da densidade fitoplanctônica no mês de janeiro.

Dinâmica da comunidade microfitoplanctônica relacionada com os parâmetros físico-químicos do estuário do rio Guajará-Mirim (Vigia - PA)

Estuários são ambientes ricos em nutrientes, favorecendo a reprodução e desenvolvimento de diversas espécies. Nestes, o fitoplâncton representa uma considerável parcela da produção primária e, em conjunto com outros fatores, regula os níveis de produtividade biológica. Este estudo teve o objetivo de conhecer a dinâmica do microfitoplâncton e sua correlação com os fatores ambientais no estuário do rio Guajará-mirim, na cidade de Vigia- PA, que é um importante pólo pesqueiro do estado do Pará. Foram realizadas coletas bimestrais de fitoplâncton e parâmetros físico-químicos em quatro estações de coleta ao longo do estuário, durante os períodos de maré vazante e enchente. Foram determinadas a composição específica e densidade do microfitoplâncton (org.L-1) e realizadas análises de frequência de ocorrência, diversidade e equitabilidade, agrupamento e componentes principais (ACP). Sazonalmente, nota-se, principalmente durante a maré vazante, uma considerável variação dos parâmetros físico-químicos que está fortemente relacionada ao ciclo hidrológico da região. Foram registrados 78 táxons pertencentes às Divisões Bacillariophyta (65), Chlorophyta (6), Cyanophyta (3), Dinophyta (3), e Ochrophyta (1). A divisão Bacillariophyta foi predominante em numero de espécies, frequência de ocorrência e densidade (99,89%). A densidade média mensal do microfitoplâncton variou de 9.999 (julho) a 535.411 org. L-1 (janeiro). Durante o mês de janeiro ocorreu uma floração de Skeletonema costatum (máx = 1.996.613 org. L-1). A comunidade microfitoplanctônica caracterizou-se como de diversidade média (média geral anual = 2,40). A variação sazonal dos parâmetros físico-químicos e da densidade das espécies foi o fator preponderante no agrupamento de amostras, tendo se formado dois grandes grupos, o primeiro composto por amostras do período chuvoso e o segundo grupo composto por amostras do período de estiagem. A análise de componentes principais mostrou que, apesar de os parâmetros físico-químicos apresentarem baixa variabilidade espacial e sazonal, a variação do índice de pluviosidade, do teor de sólidos totais dissolvidos e da salinidade foi determinante na variação da densidade de grande parte das espécies e também favoreceu um leve aumento da diversidade no período de estiagem.

Diversidade e variabilidade espaço-temporal da ictiofauna da região estuarina do rio Curuçá município de Curuçá, Pará Brasil

O estudo de comunidades de peixes estuarinos tem recebido a atenção de pesquisadores, pelo fato destes ecossistemas apresentarem uma grande variedade e abundância de peixes. Muitas destas espécies possuem interesse comercial, constituido-se numa ferramenta fundamental para a avaliação dos estoques pesqueiros, contribuindo também para a conservação dos ambientes estuarinos e costeiros. O estuário do rio Curuçá localiza-se na costa norte, região do salgado paraense, apesar da pesca ser a principal atividade econômica das cidades da região, existem poucos estudos a respeito da ictiofauna local. O objetivo principal deste trabalho foi de caracterizar a ictiofauna demersal dos canais principais do estuário do rio Curuçá, identificando as variações anuais e espaciais na composição, densidade e biomassa, bem como os fatores abióticos que influenciam nestas variações. Para isto, foram realizadas coletas bimestrais, utilizando uma rede de arrasto de fundo, nos dois canais principais do estuário. Ao final do estudo foram capturados 18.989 indivíduos, pertecentes a 73 espécies, destas Ophichthus cylindroideus, Hippocampus reidi, Sygnathus pelagicus e Butis koilomatodon ainda não haviam sido registradas para a costa norte. As famílias Sciaenidae, Engraulidae e Ariidae, foram as mais representativas em número de espécies, densidade e biomassa, dominando as capturas. As 20 espécies classificadas como estuarinas foram a maioria, e apresentaram as maiores densidades e biomassa em todos os meses e estações de coleta. A densidade média (0,12 ind/m²) foi significativamente maior na estação chuvosa, já para a biomassa (1,11 g/m²) não houve diferenças significativas entre os meses de coleta. Entre os perfis, Curuçá apresentou uma maior riqueza de espécies, densidade e biomassa. Esta diferença está relacionada principalmente a uma maior heterogenidade de substratos deste perfil, fazendo com que este possua uma maior disponibilidade de microhabitat. Os parâmetros físicos-químicos da água se apresentaram homogêneos ao longo dos pontos de coletas tendo pouca influência sobre a distribuição espacial da ictiofauna. O fato de encontrarmos novos registros de espécies para a região, reforça a importância de novos estudos para uma maior compreensão da ictiofauna local, que é um importante recurso econômico para as populações locais.

Ecologia e biologia reprodutiva de duas espécies simpátricas do gênero Aplastodiscus na Serra do Japi, município de Jundiaí, Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structure, diversity, and spatial patterns in a permanent plot of a high Restinga forest in Southeastern Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bamboo overabundance alters forest structure and dynamics in the Atlantic Forest hotspot

With fast growth rates and clonal reproduction, bamboos can rapidly invade forest areas, drastically changing their original structure. In the Brazilian Atlantic Forest, where recent mapping efforts have shown that woody bamboos dominate large areas, the present study assessed the differences in soil and vegetation between plots dominated (>90% of bamboo coverage) and not dominated (<10% of coverage) by the native Guadua tagoara. Surface soil was physically and chemically analyzed, and trees at three size classes (seedling, sapling, and adult) were counted, identified and measured. New inventories were conducted to assess recruitment, mortality, and damage rates. Bamboo plots had more fertile soils (higher bases saturation and lower potential acidity) due to the preferential occurrence of G. tagoara on more clayey soils. Bamboo-dominated plots had lower density of adult trees (diameter >5 cm) and lower species density. In addition, overall tree diameter distribution was very different between environments, with bamboo plots having greater concentration of small-sized trees. Such differences are probably related to the general tendency of higher mortality, recruitment, and damage rates in bamboo plots. Greater physical (wind and bamboo-induced damages) and physiological stress (heat and light) in bamboo plots are probable causes of bamboo-dominated plots being more dynamic. Finally, we discuss the differences between Atlantic and Amazonian Guadua-dominated forests, causes, and possible consequences of bamboo overabundance to the Atlantic Forest conservation. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Differentiation processes in treecreepers (Aves: Certhia): phylogeny, vocalisations, morphometrics

Evolutionary processes within the bird genus Certhia (treecreepers) are investigated and taxonomic uncertainties clarified. The original seven species of the genus have Holarctic distribution, are uniform morphologically and hence difficult to distinguish. I employed four methodological approaches. 1. Molecular phylogeny using the mitochondrial cytochrome-b gene largely established relationships and revealed two cryptic species. 2. Call and song recordings from all species and many subspecies were evaluated sonagraphically. The nine phylospecies outlined in Part 1 were clearly delimited from one another by time and frequency parameters. They comprise a monophyletic group of "motif singers" and a purely southeast Asian group of "trill singers". Song-character differences were generally consistent with molecular phylogeny (strong phylogenetic signals). 3. Central European Certhia familiaris in the field responded territorially to playback of verses of allopatric "motif singer" taxa, but usually more weakly than to their own subsequently presented songs. No song characters were unambiguously recognised as species-specific. 4. Standard body dimensions of nearly 2000 museum specimens characterise species and subspecies biometrically and reveal geographic trends. Lengths of bill and hind claw proved important parameters to explain the treecreeper lifestyle (climbing and feeding on tree trunks). In the Himalayas (highest species density) tail dimensions are also significant.

Effects of forest management on the diversity of deadwood-inhabiting fungi in Central European forests

Land use and land use change affect deadwood amount, quality and associated biodiversity in forest ecosystems. Old growth or virgin forests, which are exceptionally rare in temperate Europe harbor more deadwood and associated fungal species than managed forests. Whether and how more recent abandonment of management, to reestablish more natural forests, affects deadwood amount and fungal diversity on deadwood is unknown. Our main aim was to compare deadwood amount, characteristics and deadwood inhabiting fungi in differently managed forest types typical for large areas of Central Europe. We sampled deadwood inhabiting fungi on 27 forest plots of 400 m2 each in three geographically distant regions in Germany. Three forest management types, namely managed coniferous, managed deciduous and unmanaged deciduous forests, were represented by nine plots each. In autumn 2008 we collected all fungal fruiting bodies on deadwood >7 cm of diameter. We found deadwood amounts and fungal species numbers in unmanaged forests to be lower than in managed forests, which we attributed to the lack of natural tree death during the short time since management abandonment of usually 10–30 years. However, rarefaction analysis among deadwood items in forest plots indicated a slightly higher species density in unmanaged forests, which may be the first signal of a positive effect on fungal species richness on deadwood after management was abandoned. Although the three study regions span a large geographical gradient, we did not detect differences in the fungal species composition or in deadwood amounts and patterns, which reflects the wide distribution of this group of organisms and points to consistent management procedures among study regions. A very clear composition difference however occurred between deciduous and coniferous wood showing species substrate specialization. We conclude that the amount of deadwood is the main driver of deadwood fungal species richness, and substrate diversity in terms of various decay degrees, deadwood tree species and deadwood size are also important. Thus, to promote species richness of deadwood fungi it is vital to enhance deadwood amounts and diversity

Seasonal controls on grassland microbial biogeography: Are they governed by plants, abiotic properties or both?

Temporal dynamics create unique and often ephemeral conditions that can influence soil microbial biogeography at different spatial scales. This study investigated the relation between decimeter to meter spatial variability of soil microbial community structure, plant diversity, and soil properties at six dates from April through November. We also explored the robustness of these interactions over time. An historically unfertilized, unplowed grassland in southwest Germany was selected to characterize how seasonal variability in the composition of plant communities and substrate quality changed the biogeography of soil microorganisms at the plot scale (10 m x 10 m). Microbial community spatial structure was positively correlated with the local environment, i.e. physical and chemical soil properties, in spring and autumn, while the density and diversity of plants had an additional effect in the summer period. Spatial relationships among plant and microbial communities were detected only in the early summer and autumn periods when aboveground biomass increase was most rapid and its influence on soil microbial communities was greatest due to increased demand by plants for nutrients. Individual properties exhibited varying degrees of spatial structure over the season. Differential responses of Gram positive and Gram negative bacterial communities to seasonal shifts in soil nutrients were detected. We concluded that spatial distribution patterns of soil microorganisms change over a season and that chemical soil properties are more important controlling factors than plant density and diversity. Finer spatial resolution, such as the mm to cm scale, as well as taxonomic resolution of microbial groups, could help determine the importance of plant species density, composition, and growth stage in shaping microbial community composition and spatial patterns. (C) 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Characteristics of sediments from Amvrakikos Gulf, Greece

The evolution of environmental changes during the last decades and the impact on the living biomass in the western part of Amvrakikos Gulf was investigated using abundances and species distributions of benthic foraminifera and lipid biomarker concentrations. These proxies indicated that the gulf has markedly changed due to eutrophication. Eutrophication has led to a higher productivity, a higher bacterial biomass, shifts towards opportunistic and tolerant benthic foraminifera species (e.g. Bulimina elongata, Nonionella turgida, Textularia agglutinans, Ammonia tepida) and a lower benthic species density. Close to the Preveza Strait (connection between the gulf and the Ionian Sea), the benthic assemblages were more diversified under more oxygenated conditions. Sea grass meadows largely contributed to the organic matter at this sampling site. The occurrence of isorenieratane, chlorobactane and lycopane supported by oxygen monitoring data indicated that anoxic (and partly euxinic) conditions prevailed seasonally throughout the western part of the gulf with more severe oxygen depletion towards the east. Increased surface water temperatures have led to a higher stratification, which reduced oxygen resupply to bottom waters. Altogether, these developments led to mass mortality events and ecosystem decline in Amvrakikos Gulf.