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Universidade Estadual De Campinas Instituto De Biologia

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Universidade Estadual De Campinas Instituto De Biologia UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE BIOLOGIA EVERTON ALVES MACIEL LINKING PATTERNS AND PROCESSES IN TREE PLANT COMMUNITIES TO CONSERVATION AND MANAGEMENT OF THE SOUTH AMERICAN SAVANNAS VINCULANDO PADRÕES E PROCESSOS EM COMUNIDADES ARBÓREAS AO PLANEJAMENTO E MANEJO DA CONSERVAÇÃO DE SAVANAS DA AMÉRICA DO SUL Campinas 2020 EVERTON ALVES MACIEL LINKING PATTERNS AND PROCESSES IN TREE PLANT COMMUNITIES TO CONSERVATION AND MANAGEMENT OF THE SOUTH AMERICAN SAVANNAS VINCULANDO PADRÕES E PROCESSOS EM COMUNIDADES ARBÓREAS AO PLANEJAMENTO E MANEJO DA CONSERVAÇÃO DE SAVANAS DA AMÉRICA DO SUL Thesis presented to the Institute of Biology of the University of Campinas in partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor in Plant Biology. Tese apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do Título de Doutor em Biologia Vegetal. Orientador: Prof. Dr. Fernando Roberto Martins ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELO ALUNO EVERTON ALVES MACIEL ORIENTADA PELO PROF. DR. FERNANDO ROBERTO MARTINS Campinas 2020 Ficha catalográfica Universidade Estadual de Campinas Biblioteca do Instituto de Biologia Mara Janaina de Oliveira - CRB 8/6972 Maciel, Everton Alves, 1982- M187L Linking patterns and processes in tree plant communities to conservation and management of the South American savannas / Everton Alves Maciel. – Campinas, SP : [s.n.], 2020. Orientador: Fernando Roberto Martins. Tese (doutorado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia. 1. Florestas - Conservação. 2. Ecologia das savanas. 3. Áreas protegidas. 4. Levantamento florístico. 5. Plantas raras. 6. Biomassa vegetal. I. Martins, Fernando Roberto, 1949-. II. Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia. III. Título. Informações para Biblioteca Digital Título em outro idioma: Vinculando padrões e processos em comunidades arbóreas ao planejamento e manejo da conservação de savanas da América do Sul Palavras-chave em inglês: Forest conservation Savanna ecology Reserves (Protected areas) Botanical surveys Rare plants Plant biomass Área de concentração: Biologia Vegetal Titulação: Doutor em Biologia Vegetal Banca examinadora: Fernando Roberto Martins [orientador] André Olmos Simões László Károly Nagy Osmar Cavassan Marcelo Leandro Bueno Data da defesa: 18-09-2020 Programa de Pós-Graduação: Biologia Vegetal Identificação e informações acadêmicas do(a) aluno(a) - ORCID do autor: https://orcid.org/0000-0002-5204-4457 - Currículo Lattes do autor: http://lattes.cnpq.br/8129349542026896 Campinas, 18 de setembro de 2020 COMISSÃO EXAMINADORA Prof. Dr. Fernando Roberto Martins Prof. Dr. André Olmos Simões Prof. Dr. László Károly Nagy Prof. Dr. Osmar Cavassan Prof. Dr. Marcelo Leandro Bueno Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno. A Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no SIGA/Sistema de Fluxo de Dissertação/Tese e na Secretaria do Programa Pós Graduação em Biologia Vegetal da Unidade Instituto de Biologia. AGRADECIMENTOS Agradeço a Deus, a quem recorro nos momentos de incerteza e, de onde tiro força para continuar quando tudo parece improvável. Agradeço ao meu orientador, Prof. Fernando Roberto Martins, com quem aprendi muito sobre filosofia e ciência, por abrir as portas do Departamento de Biologia Vegetal da UNICAMP e pela orientação ao longo do meu doutorado. A orientação pelo Professor Fernando é um mergulho nas profundezas do conhecimento. Agradeço aos professores Andreas Huth e Mateus Dantas de Paula, por terem me aceitado no Helmholtz Centre for Environmental Research (Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH – UFZ), durante um ano de aprendizado, e por terem me orientado no desenvolvimento do capítulo 3 da tese. Agradeço também à professora Valéria Forni Martins, por ter me colocado em contato com a equipe do UFZ e pelas discussões relacionadas ao capítulo 3 da tese. Agradeço aos meus pais, Maria da Paz e Amerino Maciel, e irmãos, Wellington, Cleber, Tatiane, Ester e Manuel, por me apoiarem em cada passo da minha vida. Agradeço ao Prof. Fernando Martins e a Profa. Eliana Forni-Martins, pela amizade e carinho que demonstraram por mim. Agradeço-lhes também por terem me emprestado uma chácara para eu morar quando eu estava sem bolsa, onde permaneci mesmo depois de ter sido contemplado com uma. Naquele local, pude desfrutar da mais absoluta paz e tranquilidade. Agradeço aos professores que contribuíram com dados para esta tese: Ary T. Oliveira-Filho, Antônio Laffayete e Leandro T. A. Vieira. Em especial, gostaria de agradecer ao Prof. Ary T. de Oliveira-Filho que não apenas cedeu os dados das savanas da América do Sul, como também discutiu muitos pontos relacionados aqueles dados. Agradeço aos amigos e colegas que fiz ao longo do doutorado. Especialmente, agradeço a Frank S. Goessner pelo carinho e amizade, por ter visto e comentado minhas apresentações prévias, inúmeras vezes. Agradeço também aos amigos Gil Nascimento-Harter, Thaíssa Engel, Fernanda Piccolo, André Giles, Luis C. Quimbayo Guzmán, Diogo Podadera, Eduardo Arlé, Rodrigo Mologni, André Martinez, Viníncios Londe, Anna Abrahão, Cínthia Silva, Laura Hernández, Clovis Tristão, Lucirene Rodrigues e Christian Redlich, seja pela ajuda ou pelos bons momentos que compartilhamos. Agradeço aos demais colegas e amigos não citados aqui, mas por quem tenho apreço e consideração. Agradeço aos membros das bancas de qualificação e defesa, Maíra Padgurschi, Ingrid Kock David M. Lapola, Osmar Cavassan, André Simões, László K. Nagy, Marcelo M. Bueno e João D. Vital, por terem aceitado compor as bancas e pelas sugestões dadas para a melhoria da tese. Agradeço ao corpo docente que compõe o Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal da UNICAMP pelo ensino de qualidade. Agradeço também a toda equipe da Coordenadoria de Pós-Graduação, que nos auxiliam na parte burocrática de forma eficiente. Agradeço ao time FORMIND e a todos os membros do Departamento de Modelagem Ecológica (Departments Ökologische Systemanalyse – ÖSA) do UFZ por me acolherem e por me ajudarem sempre que precisei. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001. Adicionalmente, eu gostaria de reconhecer a importância e agradecer pelo financiamento provido pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) para estudos na Alemanha (Processo número: 290179/2017-3) e no Brasil (Processo número: 157587/2019-3). “Tivesse a noite límpida milhões de estrelas, mas equidistantes e de igual brilho, como se admirariam o Cruzeiro do Sul, a Estrela d’Alva, as Três Marias? A diversidade é o encanto da vida” Leopoldo Magno Coutinho RESUMO As savanas da América do Sul (SAS) estão entre os biomas mais biodiversos do mundo que, apresenta grande lacuna de conhecimento (Déficit Linneano e Wallaceano) e de conservação, além de estar ameaçado por diversos fatores. No presente estudo, abordamos as seguintes questões na SAS: (i) Qual a importância do déficit florístico da SAS? (ii) A rede de Áreas Protegidas (APs) são suficientes para conservar as espécies arbóreas raras e comuns da SAS? (iii) A mudança no clima e na frequência do fogo e a defaunação tem efeito sinérgico na performance de diferentes grupos funcionais de árvores da SAS? Usamos os registros de árvores de levantamentos florísticos e fitossociológicos não identificados até o nível de espécie como um descritor do déficit florístico; as sete formas de raridade de Rabinowitz para avaliar o status de proteção da flora arbórea da SAS; e, três atributos funcionais – fenologia foliar, capacidade de rebrota e dispersão de sementes – para avaliar o efeito sinérgico dos fatores antrópicos na performance de espécies de árvores da SAS. Descobrimos: i) maior déficit florístico em levantamentos fitossociológicos do que em florísticos; ii) famílias muito diversas como Myrtaceae, mas também pouco diversas como Moraceae, apresentaram grande déficit florístico; iii) maior déficit florístico nas regiões periféricas do Cerrado; iv) o déficit florístico foi um preditor fraco da riqueza de espécies; e v) o déficit florístico não mudou ao longo do tempo. Descobrimos que 40,76% de 2.203 espécies de árvores da SAS eram raras. Dessas 2.203 espécies, 37,49% eram estenotópicas (distribuição restrita), 23,97% eram estenoécias (especialistas de ecorregião) e 28,01% tinham população escassa. Algumas ecorregiõe como Campos Rupestres, apresentaram muitas espécies raras não encontradas em nenhum outro lugar. Nosso estudo, portanto, revela a importância de revisar a lista de ecorregiões prioritárias para conservação (Global200). Existe um efeito sinérgico da mudança climática, do regime do fogo e da defaunação na perda de biomassa vegetal, podendo causar perda de mais de 70% da biomassa acima do solo, sobretudo em espécies decíduas, que não rebrotam após incêndios e são dispersas por animais. Isso mostra que a perda de biomassa vegetal da SAS resulta tanto de efeitos diretos como a incapacidade de lidar com perturbações, e efeitos indiretos como a perda de dispersores de sementes. Palavras-chave: prioridade da conservação, déficit Linneano, déficit Wallaceano, espécies raras, biomassa acima do solo ABSTRACT The South American savannas (SAS) are among the more biodiversity biomes in the world which presents a floristic shortfall (Linnean and Wallace shortfall), a gap of conservation
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