Homogeneização e diferenciação biótica em florestas tropicais e subtropicais : perspectivas temporais e espaciais

Abstract

Biodiversity distribution is heterogeneous across the Earth, being influenced by a number of factors, including climate, geographic distance and human activities. In the context of the Anthropocene, the impacts of human activities play a central role in this scenario, drastically changing biodiversity. These impacts can change community composition and result in the processes of biotic homogenization and differentiation. Although mostly studied in fish and plants in the Northern Hemisphere, the homogenization and differentiation processes still need to be better understood in tropical and subtropical ecosystems. In this thesis, we explore the processes of biotic homogenization and differentiation in plant communities in tropical and subtropical forests adopting temporal and spatial perspectives. In Chapter 1 we seek to understand the current state of art of both processes. In Chapter 2 we adopt a temporal perspective, examining changes in taxonomic and functional diversity of trees over time in the subtropical Brazilian Atlantic Forest. In Chapter 3 we adopt a spatial perspective, evaluating the effects of landscape variables, spatial distance, and climate on tree diversity within landscapes across the Brazilian Atlantic Forest. As the main findings, in chapter 1 we highlight that the homogenization and differentiation processes depend on the scale (temporal and spatial) and type of human disturbance, and that they can occur in an interrelated way. In Chapter 2, we reveal the greater sensitivity of beta diversity compared to alpha diversity in capturing changes in biodiversity, suggesting biotic homogenization over time. Furthermore, we emphasize the importance of maintaining permanent plots for long-term community monitoring. In Chapter 3, we highlighted that landscape variables and spatial distance were the more relevant variables affecting tree diversity, indicating a homogenization driven by habitat fragmentation in landscapes across the Atlantic Forest. Understanding the processes of biotic homogenization and differentiation becomes fundamental to understanding the fate of ecological communities in a world increasingly impacted by human activities.

A distribuição da biodiversidade é heterogênea ao longo da Terra, sendo influenciada por uma série de fatores, incluindo o clima, a distância geográfica e as atividades humanas. No contexto do Antropoceno, os impactos das atividades humanas desempenham um papel central neste cenário, mudando drasticamente a biodiversidade. Esses impactos podem mudar a composição das comunidades e resultar nos processos de homogeneização e diferenciação biótica. Embora majoritariamente estudados em peixes e plantas no Hemisfério Norte, os processos de homogeneização e diferenciação ainda precisam de maior compreensão em ecossistemas tropicais e subtropicais. Nesta tese exploramos os processos de homogeneização e diferenciação biótica em comunidades de plantas em florestas tropicais e subtropicais adotando perspectivas temporais e espaciais. No capítulo 1 buscamos compreender o atual estado da arte de ambos os processos. No capítulo 2 adotamos uma perspectiva temporal, examinando mudanças na diversidade taxonômica e funcional de árvores ao longo do tempo na Mata Atlântica subtropical brasileira. No capítulo 3 adotamos uma perspectiva espacial, avaliando os efeitos de variáveis da paisagem, distância espacial, e clima sobre a diversidade de árvores dentro de paisagens ao longo da Mata Atlântica brasileira. Como principais conclusões, no capítulo 1 destacamos que os processos de homogeneização e diferenciação dependem da escala (temporal e espacial) e do tipo de distúrbio humano, e que podem ocorrer de forma inter-relacionada. No Capítulo 2, revelamos a maior sensibilidade da diversidade beta em comparação com a diversidade alfa para capturar mudanças na biodiversidade, sugerindo uma homogeneização biótica ao longo do tempo. Além disso, ressaltamos a importância de manter parcelas permanentes para o monitoramento a longo prazo das comunidades. No Capítulo 3, ressaltamos que as variáveis de paisagem e a distância espacial se mostraram como as variáveis mais relevantes afetando a diversidade de árvores, indicando uma homogeneização conduzida pela fragmentação de habitats em paisagens ao longo da Mata Atlântica. Entender os processos de homogeneização e diferenciação biótica se torna fundamental para compreender o destino das comunidades ecológicas em um mundo cada vez mais impactado pelas atividades humanas.