Biodiversidade de plantas dos Campos Sulinos : padrões de distribuição, diversidade beta e interações

Abstract

Os Campos Sulinos se estendem desde o extremo sul do estado do Rio Grande do Sul (RS) até o estado Paraná (PR). Na metade sul do RS os campos são predominantes e estão compreendidos pelo bioma Pampa, da metade norte do RS até o PR eles são representados por encraves campestres no bioma Mata Atlântica. Nesta tese, apresento resultados de uma pesquisa em ampla escala sobre a biodiversidade dos Campos Sulinos obtida em uma amostragem com desenho espacialmente aninhado e padronizado. No primeiro capítulo apresentamos uma descrição das comunidades de plantas, e valores de referência para conservação e restauração. Adicionalmente, observamos que as características de solo diferem entre os campos dos dois biomas e também evidenciamos a homogeneização das comunidades vegetais, provavelmente causada pelo pastejo excessivo. Um registro recorde de riqueza de plantas por metro quadrado é apresentado no segundo capítulo, aproveitamos para discutir questões relacionadas à conservação dos campos e a necessidade de maior reconhecimento dos estudos de base que envolvem levantamento da vegetação, também a importância de formar profissionais capacitados para reconhecer a biodiversidade dos campos. No terceiro capítulo a diversidade beta da vegetação campestre foi decomposta entre componentes de substituição de espécies (turnover) e aninhamento, buscamos quais fatores ambientais ou espaciais geram esses padrões em diferentes escalas. O padrão dominante nos Campos Sulinos é o turnover de espécies, na escala ampla esse padrão é gerado por filtros ambientais, que também geram aninhamento de espécies nesta escala. Na escala refinada a distância espacial foi a principal responsável pelo aninhamento e os resultados para turnover foram variáveis em cada local. No quarto capítulo testamos, com base na teoria da heterogeneidade de habitats, se a biodiversidade de plantas é determinante para comunidade associada de aranhas. A diversidade funcional de plantas afetou positivamente a diversidade funcional de aranhas nos níveis alfa e gama, porém para diversidade beta a relação foi inversa. Este padrão foi explicado pela cobertura de arbustos, que indica condições de pastejo amenas, favorecendo a manutenção de altos níveis de diversidade funcional alfa de aranhas ao longo de todas as unidades amostrais (baixa div. beta). As informações apresentadas nesta tese nos auxiliam a aprofundar de nosso conhecimento sobre as relações ecológicas da vegetação campestre com o ambiente, espaço e com outros grupos tróficos. Também contribuímos para geração de um amplo banco de dados sobre comunidades vegetais campestres que possui potencial para responder muitas outras questões sobre a dinâmica e ecologia dos Campos Sulinos.

The Campos Sulinos grasslands extend from the extreme south of Rio Grande do Sul state (RS) to Paraná state (PR). Grasslands dominate the landscapes in the southern half of RS, corresponding to the Brazilian Pampa Biome, while those in the northern half of RS and northwards are part of the Atlantic Forest Biome. In this thesis, I present results of a broad-scale study about Campos Sulinos biodiversity obtained in a nested and standardizied sampling design. In the first chapter, we present a description of plant communities, considering alpha and beta diversity and its components, and reference values for conservation and restoration. Additionally, we found that soil characteristics differ among grasslands from the two regions and also evidenced homogeneization of plant communities, probably related to overgrazing. A record register of plant species richness per square meter is presented in the second chapter; we took advantage of this register to discuss questions regarding grassland preservation, training of professionals and the need of higher valuation of field-based studies and vegetation descriptio. In the third chapter, the beta diversity of grassland vegetation was decomposed into components of species substitution (turnover) and nestedness, and we looked for the environmental and spatial drivers of these patters at different spatial scales. The dominant pattern in the Campos Sulinos is species turnover, at broad scale this patter was driven by environmental filters that also are responsible for driving nestedness patterns at this scale. At the fine spatial, scale spatial distance was the most important driver of nestedness, while turnover drivers at this scale were very variable. In the fourth chapter, we tested, based on habitat heterogeneity theory, whether plant community biodiversity is determinant for the associated spider community. Plant functional diversity affected functional alpha and gamma diversities of spider communities positively. In contrast, for beta diversity the relationship was negative. This pattern was explained by shrub cover, associated to medium levels of grazing intensity, which favours the maintenance of higher levels of spider alpha functional diversity along all sampling units (low beta functional diversity). The results presented in this thesis help us to deepen our knowledge about ecological relationship of grassland plant communityiesand the environment, space and different trophic groups. We also contributed to create an extensive database on grassland plant community that harbors the potential to answer many other questions regarding ecological dynamics of the Campos Sulinos.