Effects of palm heart harvesting on avian frugivores in the Atlantic rain forest of Brazil

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

Rapid Assessment of Seed Removal and Frugivore Activity as a Tool for Monitoring the Health Status of Tropical Forests

Ecological processes in tropical forests are being affected at unprecedented rates by human activities. Yet, the continuity of ecological functions like seed dispersal is crucial for forest regeneration. It thus becomes increasingly urgent to be able to rapidly assess the health status of these processes in order to take appropriate management measures. We tested a method to rapidly evaluate seed removal rates on two animal-dispersed tree species, Virola kwatae and V.michelii (Myristicaceae), at three sites in French Guiana with increasing levels of anthropogenic disturbance. We counted fallen fruits, fruit valves, and seeds of each focal fruiting tree in a single 1m2 quadrat, and calculated two indices: the proportion of seeds removed and the proportion of fruits opened by mammals. They both provide an indirect and rapid assessment of frugivore activity. Our results showed a significant decrease in the proportion of removed seeds (16%) and fruits opened (19%) at the most impacted site in comparison with the other two sites (79% for seeds, 60% and 35% for fruits). This testifies to an increased impoverishment of the primate and toucan communities at the disturbed sites. This standardized protocol provides fast information about the health status of the community of seed dispersers and predators and of their seed removal services. It is time- and cost-effective and is not species-specific, allowing comparisons among sites or over time. We suggest using it with the pantropical Myristicaceae and any other capsule-producing family to rapidly assess the health status of seed removal processes across the tropics.

Feeding, body condition and reproductive investment of Astyanax intermedius (Characiformes, Characidae) in relation to rainfall and temperature in a Brazilian Atlantic Forest stream

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

SIMULATION OF USE AND MANAGEMENT EFFECTS ON THE SOIL ORGANIC MATTER POOLS OF THE ATLANTIC FOREST BIOME, BRAZIL

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Patch size, shape and edge distance influences seed predation in a keystone palm in tropical rainforests

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

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)

Stay out (almost) all night: contrasting responses in flight activity among tropical moth assemblages

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

Community-wide spatial and temporal discordances of seed-seedling shadows in a tropical rainforest

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

Tree species community spatial structure in a terra firme Amazon forest, Brazil

All trees with diameter at breast height dbh >= 10.0 cm were stem-mapped in a "terra firme" tropical rainforest in the Brazilian Amazon, at the EMBRAPA Experimental Site, Manaus, Brazil. Specifically, the relationships of tree species with soil properties were determined by using canonical correspondence analyses based on nine soil variables and 68 tree species. From the canonical correspondence analyses, the species were grouped into two groups: one where species occur mainly in sandy sites, presenting low organic matter content; and another one where species occur mainly in dry and clayey sites. Hence, we used Ripley's K function to analyze the distribution of species in 32 plots ranging from 2,500 m(2) to 20,000 m(2) to determine whether each group presents some spatial aggregation as a soil variations result. Significant spatial aggregation for the two groups was found only at over 10,000 m(2) sampling units, particularly for those species found in clayey soils and drier environments, where the sampling units investigated seemed to meet the species requirements. Soil variables, mediated by topographic positions had influenced species spatial aggregation, mainly in an intermediate to large distances varied range (>= 20 m). Based on our findings, we conclude that environmental heterogeneity and 10,000 m(2) minimum sample unit sizes should be considered in forest dynamic studies in order to understand the spatial processes structuring the "terra firme" tropical rainforest in Brazilian Amazon.

Contemporary and historic factors influence differently genetic differentiation and diversity in a tropical palm

Population genetics theory predicts loss in genetic variability because of drift and inbreeding in isolated plant populations; however, it has been argued that long-distance pollination and seed dispersal may be able to maintain gene flow, even in highly fragmented landscapes. We tested how historical effective population size, historical migration and contemporary landscape structure, such as forest cover, patch isolation and matrix resistance, affect genetic variability and differentiation of seedlings in a tropical palm (Euterpe edulis) in a human-modified rainforest. We sampled 16 sites within five landscapes in the Brazilian Atlantic forest and assessed genetic variability and differentiation using eight microsatellite loci. Using a model selection approach, none of the covariates explained the variation observed in inbreeding coefficients among populations. The variation in genetic diversity among sites was best explained by historical effective population size. Allelic richness was best explained by historical effective population size and matrix resistance, whereas genetic differentiation was explained by matrix resistance. Coalescence analysis revealed high historical migration between sites within landscapes and constant historical population sizes, showing that the genetic differentiation is most likely due to recent changes caused by habitat loss and fragmentation. Overall, recent landscape changes have a greater influence on among-population genetic variation than historical gene flow process. As immediate restoration actions in landscapes with low forest amount, the development of more permeable matrices to allow the movement of pollinators and seed dispersers may be an effective strategy to maintain microevolutionary processes.

Carbon content in Amazonian Oxisols after forest conversion to pasture

O solo desempenha importante papel no ciclo do C, porém a substituição da floresta tropical por áreas cultivadas altera a dinâmica e o estoque desse elemento. Em uma frente pioneira de colonização no município de Itupiranga (PA), na Amazônia Oriental, foi desenvolvido este estudo com o objetivo de avaliar as consequências da substituição de floresta nativa por pastagens de Brachiaria brizantha no conteúdo de C de um Latossolo Amarelo distrófico. As amostras de solo foram coletadas em área de floresta nativa (FN), floresta secundária de 8–10 anos (FS), pastagens de 1–2 anos (P1-2), de 5–7 anos (P5–7) e de 10–12 anos (P10–12), nas camadas de 0–2, 2–5 e 5–10 cm, para avaliar os teores e o estoque de C e realizar um fracionamento granulométrico da matéria orgânica. Após o desmatamento, a densidade do solo aumentou até a profundidade de 5 cm, sendo esse aumento maior nas pastagens mais antigas. As maiores mudanças no conteúdo de C ocorreram na camada superior do solo, havendo aumento nesse conteúdo com o tempo de implantação das pastagens. Nas camadas de 2–5 e 5–10 cm, o conteúdo de C se mostrou estável entre os tipos de cobertura vegetal avaliados. As maiores concentrações de C foram encontradas na fração silte, mas os maiores conteúdos de C ocorreram na fração argila, independentemente do tipo de cobertura vegetal. Um aumento da quantidade de C associado à fração areia, na forma de resíduos orgânicos pouco decompostos, foi observado nas pastagens, confirmando a maior sensibilidade dessa fração às mudanças de uso do solo.

Bacterial and phytoplankton dynamics in a sub-tropical estuary

Heterotrophic bacterial and biomass, production, specific growth rates and growth efficiencies were studied in July 2001 and January 2002 during both spring and neap tides, along a tidal cycle, at three sites in a subtropical estuary. Major freshwater inputs located in the Northern region led to differences in both and bacterioplankton biomass and activity along the estuary. While in the Northern region is light-limited, with mean production (PP) between 1.1 and 1.9 mu g C l(-1) h(-1) and mean specific growth rates (PSG) between 0.14 and 0.16 d(-1), the Southern region registered values as high as 24.7 mu g C l(-1) h(-1) for PP and 2.45 d(-1) (mean PP between 3.4 and 7.3 mu g C l(-1) h(-1); mean PSG between 0.28 and 0.57 d(-1)). On the other hand, maximum bacterial production (BP: 63.8 mu g C l(-1) h(-1)) and specific growth rate (BSG: 32.26 d(-1)) were observed in the Northern region (mean BP between 3.4 and 12.8 mu g C l(-1) h(-1); mean BSG between 1.98 and 6.67 day(-1)). These bacterial activity rates are among the highest recorded rates in estuarine and coastal waters, indicating that this system can be highly heterotrophic, due to high loads of allochthonous carbon (mainly derived from mangrove forest). Our results also showed that, despite that BP rates usually exceeded PP, in the Southern region BP may be partially supported (similar to 45%) by PP, since a significant regression was observed between BP and PP (r = 0.455, P < 0.001).

PHENOLOGY AND FRUIT TRAITS OF ARCHONTOPHOENIX CUNNINGHAMIANA, AN INVASIVE PALM TREE IN THE ATLANTIC FOREST OF BRAZIL

The Australian palm Archontophoenix cunninghamiana was introduced into Brazil as an ornamental species, and became a dangerous invader of remnant Atlantic forest patches, demanding urgent management actions that require careful planning. Its fruits are greatly appreciated by generalist birds and its sudden eradication could be as harmful as its permanence in the native community. Our hypothesis was that A. cunninghamiana phenology and fruit traits would have facilitated the invasion process. Hence the aim of the study was to characterize the reproductive phenology of the palm by registering flowering and fruiting events, estimating fruit production, and evaluating fruit nutritional levels. Phenological observations were carried out over 12 months and analyzed statistically. Fruit traits and production were estimated. Pulp nutritional levels were determined by analyzing proteins, lipids, and carbohydrates. Results showed constant flowering and fruiting throughout the year with a weak reproductive seasonality. On average, 3651 fruits were produced per bunch mainly in the summer. Fruit analysis revealed low nutrient contents, especially of proteins and lipids compared with other Brazilian native palm species. We concluded that the abundant fruit production all year round, and fruit attractivity mainly due to size and color, :may act positively on the reproductive performance and effective dispersion of A. cunninghamiana. As a management procedure which would add quality to frugivore food resources we suggest the replacement of A. cunninghamiana by the native palm Euterpe edulis, especially in gardens and parks near to Atlantic forest fragments.

Environmental suitability of a highly fragmented and heterogeneous landscape for forest bird species in south-eastern Brazil

Assessment of the suitability of anthropogenic landscapes for wildlife species is crucial for setting priorities for biodiversity conservation. This study aimed to analyse the environmental suitability of a highly fragmented region of the Brazilian Atlantic Forest, one of the world's 25 recognized biodiversity hotspots, for forest bird species. Eight forest bird species were selected for the analyses, based on point counts (n = 122) conducted in April-September 2006 and January-March 2009. Six additional variables (landscape diversity, distance from forest and streams, aspect, elevation and slope) were modelled in Maxent for (1) actual and (2) simulated land cover, based on the forest expansion required by existing Brazilian forest legislation. Models were evaluated by bootstrap or jackknife methods and their performance was assessed by AUC, omission error, binomial probability or p value. All predictive models were statistically significant, with high AUC values and low omission errors. A small proportion of the actual landscape (24.41 +/- 6.31%) was suitable for forest bird species. The simulated landscapes lead to an increase of c. 30% in total suitable areas. In average, models predicted a small increase (23.69 +/- 6.95%) in the area of suitable native forest for bird species. Being close to forest increased the environmental suitability of landscapes for all bird species; landscape diversity was also a significant factor for some species. In conclusion, this study demonstrates that species distribution modelling (SDM) successfully predicted bird distribution across a heterogeneous landscape at fine spatial resolution, as all models were biologically relevant and statistically significant. The use of landscape variables as predictors contributed significantly to the results, particularly for species distributions over small extents and at fine scales. This is the first study to evaluate the environmental suitability of the remaining Brazilian Atlantic Forest for bird species in an agricultural landscape, and provides important additional data for regional environmental planning.

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.