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ENVIRONMENTAL HETEROGENEITY AND NATURAL REGENERATION IN RIPARIAN VEGETATION OF THE BRAZILIAN SEMI-ARID REGION

Published online by Cambridge University Press:  16 February 2012

G. C. O. Menino ,
Y. R. F. Nunes ,
R. M. Santos ,
G. W. Fernandes  and
L. A. Fernandes
G. C. O. Menino
Affiliation:
Departamento de Ciências Florestais, Universidade Federal de Lavras, CEP 37200-000, Lavras, MG, Brazil.
Y. R. F. Nunes
Affiliation:
Departamento de Biologia Geral, Universidade Estadual de Montes Claros, CEP 30401-089, Montes Claros, MG, Brazil. Author for correspondence. E-mail: yule.nunes@unimontes.br
R. M. Santos
Affiliation:
Departamento de Ciências Florestais, Universidade Federal de Lavras, CEP 37200-000, Lavras, MG, Brazil.
G. W. Fernandes
Affiliation:
Departamento de Biologia Geral, Universidade Federal de Minas Gerais, CEP 30161-970, Belo Horizonte, MG, Brazil.
L. A. Fernandes
Affiliation:
Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, CEP 39404-006, Montes Claros, Brazil.
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Abstract

This study investigated the structure, diversity and composition of the regenerating shrub-tree species community along a stretch of riparian vegetation in relation to environmental heterogeneity. In the Environmental Protection Area of Pandeiros River, southeastern Brazil, the regenerating stratum on 70 plots (25 m2) divided into four groups according to their soil characteristics and natural barriers was sampled. For each plot observations were made of variables related to several soil properties, canopy openness and flooding regime. In addition to the traditional calculation of phytosociological parameters and diversity, a canonical correspondence analysis (CCA) to examine the existing relationships between environmental variables and species distribution was performed. The families with the highest species richness were Fabaceae and Myrtaceae and the species with the highest importance value indices were Zygia latifolia, Tapirira guianensis, Butia capitata, Bauhinia rufa and Hirtella gracilipes. The CCA largely confirmed the groups that were originally proposed. The stretch of riparian vegetation studied was highly heterogeneous with regard to both the abiotic variables tested and floristic structure and composition.

Keywords

Canopy opennessdiversityecotoneedaphic variablesflooding regimephytosociology
Type
Articles
Information
Edinburgh Journal of Botany , Volume 69 , Issue 1 , March 2012 , pp. 29 - 51
Copyright
Copyright © Trustees of the Royal Botanic Garden Edinburgh 2012

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References

Antunes, F. Z. (1994). Caracterização climática. Inf. Agropecu. (Belo Horizonte, Brazil) 17: 15–19.Google Scholar
APG II (2003). An update of the Phylogeny Group Classification for the orders and families of flowering plants: Angiosperm Phylogeny Group II (APG II). Bot. J. Linn. Soc. 141: 399–436.CrossRefGoogle Scholar
Azevedo, I. F. P., Nunes, Y. R. F., Veloso, M. D. M., Neves, W. V. N. & Fernandes, G. W. (2009). Preservação estratégica para recuperar o São Francisco. Sci. Am. Brasil 7: 74–79.Google Scholar
Barreira, S., Scolforo, J. R. S., Botelho, S. A. & Mello, J. M. (2002). Estudo da estrutura da regeneração natural e vegetação adulta de um Cerrado senso stricto para fins de manejo florestal. Sci. For. 61: 64–78.Google Scholar
Battaglia, L. L., Foré, S. A. & Sharitz, R. R. (2000). Seedling emergence, survival and size, in relation to light and water availability in two bottomland hardwood species. J. Ecol. 88: 1041–1050.CrossRefGoogle Scholar
Battilani, J. L., Scremin-Dias, E. & Souza, A. L. T. (2005). Fitossociologia de um trecho da mata ciliar do rio da Prata, Jardim, MS, Brasil. Acta Bot. Brasil. 19: 597–608.CrossRefGoogle Scholar
Beckage, B. & Clark, J. S. (2003). Seedling survival and growth of three forest tree species: the role of spatial heterogeneity. Ecology 84: 1849–1861.CrossRefGoogle Scholar
Bertani, D. F., Rodrigues, R. R., Batista, J. L. F. & Shepherd, G. J. (2001). Análise temporal da heterogeneidade florística e estrutural em uma floresta ribeirinha. Revista Brasil. Bot. 24: 11–23.Google Scholar
Brandão, M. (2000). Caatinga. In: Mendonça, M. P. & Lins, L. V. (eds) Lista Vermelha das Espécies Ameaçadas de Extinção da Flora de Minas Gerais, pp. 75–85. Belo Horizonte: Fundação Biodiversitas & Fundação Zoo-Botânica.Google Scholar
Brasil (2005). Nova Delimitação do Semi-Árido Brasileiro. Brasília: Secretaria de Políticas de Desenvolvimento Regional e Ministério da Integração Nacional.Google Scholar
Brokan, N. V. L. (1985). Gap-phase regeneration in a tropical forest. Ecology 66: 682–687.CrossRefGoogle Scholar
Brower, J. E. & Zar, J. H. (1984). Field and Laboratory Methods for General Ecology. Dubuque: W. M. C. Brow.Google Scholar
Budke, J. C., Jarenkow, J. A. & Oliveira-Filho, A. T. (2006). Relationships between tree component structure, topography and soils of a riverside forest, Rio Botucaraí, Southern Brazil. Plant Ecol. 189: 187–200.CrossRefGoogle Scholar
Carvalho, D. A., Oliveira-Filho, A. T., Vilela, E. A., Curi, N., van den Berg, E., Fontes, M. A. L. & Botezelli, L. (2005). Distribuição de espécies arbóreo arbustivas ao longo de um gradiente de solos e topografia em um trecho de floresta ripária do Rio São Francisco em Três Marias, MG, Brasil. Revista Brasil. Bot. 28: 329–345.CrossRefGoogle Scholar
Castelletti, C. H., Silva, J. M. C., Tabarelli, M. & Santos, A. M. M. (2003). Quanto ainda resta da Caatinga? Uma estimativa preliminar. In: Silva, J. M. C., Tabarelli, M., Fonseca, M. T. & Lins, L. V. (eds) Biodiversidade da Caatinga: Áreas Prioritárias para a Conservação, pp. 91–100. Brasília: Ministério do Meio Ambiente, Universidade Federal de Pernambuco.Google Scholar
Costa-Filho, L. V., Nanni, M. R. & Campos, J. B. (2006). Floristic and phytosociological description of a riparian forest and the edaphic environment in Caiuá Ecological Station – Paraná – Brazil. Braz. Arch. Biol. Technol. 49: 785–798.CrossRefGoogle Scholar
Dalanesi, P. E., Oliveira-Filho, A. T. & Fontes, M. A. L. (2004). Flora e estrutura do componente arbóreo da floresta do Parque Ecológico Quedas do Rio Bonito, Lavras, MG, e correlações entre a distribuição das espécies e variáveis ambientais. Acta Bot. Brasil. 18: 737–757.CrossRefGoogle Scholar
Denslow, J. S. (1980). Gap partitioning among tropical rainforest trees. Biotropica 12: 47–55.CrossRefGoogle Scholar
Drummond, G. M., Martins, C. S., Machado, A. B. M., Sebaio, F. A. & Antonini, Y. (2005). Biodiversidade em Minas Gerais. Belo Horizonte: Fundação Biodiversitas.Google Scholar
EMBRAPA (1997). Manual de Métodos de Análise de Solo. Rio de Janeiro: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), Centro Nacional de Pesquisa de Solos.Google Scholar
Frazer, G. W., Canham, C. D. & Lertzman, K. P. (1999). Gap Light Analyzer (GLA): Imaging software to extract canopy structure and gap light transmission indices from true-color fisheye photographs, user’s manual and program documentation. Burnaby-New York: Simon Fraser University, Institute of Ecosystem Studies.Google Scholar
Furley, P. A. (1999). The nature and diversity of neotropical savanna vegetation with particular reference to the Brazilian Cerrados. Global Ecol. Biogeogr. 8: 223–241.CrossRefGoogle Scholar
Giehl, E. L. & Jarenkow, J. A. (2008). Gradiente estrutural no componente arbóreo e relação com inundações em uma floresta ribeirinha, rio Uruguai, sul do Brasil. Acta Bot. Brasil. 22: 741–753.CrossRefGoogle Scholar
Gómez, J. M., Valladares, F. & Puerta-Pinero, C. (2004). Differences between structural and functional environmental heterogeneity caused by seed dispersal. Funct. Ecol. 18: 787–792.CrossRefGoogle Scholar
Hutchings, M. J., John, E. A. & Wijesinghe, D. K. (2003). Toward understanding the consequences of soil heterogeneity for plant populations and communities. Ecology 84: 2322–2334.CrossRefGoogle Scholar
IGA (2006). Áreas de Proteção Ambiental no Estado de Minas Gerais: Demarcação e Estudos para o Pré-Zoneamento Ecológico: APA Bacia do Rio Pandeiros. Technical Report. Belo Horizonte: Instituto de Geociências Aplicadas (IGA).Google Scholar
INMET (2008). Normais Climatológicas 1931–2000. Instituto Nacional de Meteorologia (INMet). Available atwww.inmet.gov.br (accessed 2 June 2008).Google Scholar
Laurance, S. G. W., Laurance, W. F., Andrade, A., Fearnside, P. M., Harms, K. E., Vicentini, A. & Luizão, R. C. C. (2010). Influence of soils and topography on Amazonian tree diversity: a landscape-scale study. J. Veg. Sci. 21: 96–106.CrossRefGoogle Scholar
Levin, S. A. (1992). The problem of pattern and scale in ecology. Ecology 73: 1943–1967.CrossRefGoogle Scholar
Lorenzi, H., Souza, H. M., Costa, J. T. M., Cerqueira, L. S. C. & Ferreira, E. (2004). Palmeiras Brasileiras e Exóticas Cultivadas. São Paulo: Instituto Plantarum.Google Scholar
Machado, R. B., Aguiar, L. M. S., Castro, A. A. J. F., Nogueira, C. C. & Ramos-Neto, M. B. (2008). Caracterização da fauna e flora do Cerrado. In: Faleiro, F. G. & Farias-Neto, A. L. (eds) Savanas: desafios e estratégias para o equilíbrio entre sociedade, agronegócio e recursos naturais, pp. 285–300. Planaltina: Embrapa Cerrados; Brasília: Embrapa Informação Tecnológica.Google Scholar
Madeira, B. G., Espírito-Santo, M. M., D’Ângelo-Neto, S., Nunes, Y. R. F., Azofeifa, G. A. S., Fernandes, G. W. & Quesada, M. (2009). Changes in tree and liana communities along a successional gradient in a tropical dry forest in south-eastern Brazil. Plant Ecol. 201: 291–304.CrossRefGoogle Scholar
Martin, C. N., Noel, S. D. & Federer, C. A. (1984). Effects of forested clearcutting in New England on stream chemistry. J. Environ. Qual. 13: 204–210.CrossRefGoogle Scholar
McCune, B. & Mefford, M. J. (1999). PC-ORD Version 4.0, Multivariate Analysis of Ecological Data. User’s Guide. Gleneden Beach: MjM Software Design.Google Scholar
Mendonça, R. C., Felfili, J. M., Walter, B. M. T., Silva-Junior, M. C., Rezende, A. V., Filgueiras, T. S. & Nogueira, P. E. (1998). Flora vascular do Cerrado. In: Sano, S. M. & Almeida, S. P. (eds) Cerrado: Ambiente e Flora, pp. 289–556. Brasília: Empresa Brasileira de Agropecuária (EMBRAPA-CPAC).Google Scholar
Metzger, J. P., Bernacci, L. C. & Goldenberg, R. (1997). Pattern of tree species diversity in riparian forest fragments of different widths (SE Brazil). Plant Ecol. 133: 135–152.CrossRefGoogle Scholar
Mueller-Dombois, D. & Ellenberg, H. (1974). Aims and Methods of Vegetation Ecology. New York: John Wiley & Sons.Google Scholar
Myers, N., Mittermeier, R. A., Mittermeier, C. G., Fonseca, G. A. B. & Kent, J. (2000). Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853–858.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Naime, U. J. (1980). Solos da Área Mineira do Polígono das Secas. Inf. Agropecu. (Belo Horizonte, Brazil) 17: 10–15.Google Scholar
Nunes, S. R. D. F. S., Garcia, F. C. P., Lima, H. C. & Carvalho-Okano, R. M. (2007). Mimosoideae (Leguminosae) arbóreas do Parque Estadual do Rio Doce, Minas Gerais, Brasil: distribuição geográfica e similaridade florística na floresta atlântica no sudeste do Brasil. Rodriguésia 58: 403–421.CrossRefGoogle Scholar
Nunes, Y. R. F., Mendonça, A. V. R., Botezelli, L., Machado, E. L. M. & Oliveira-Filho, A. T. (2003). Variações da fisionomia, diversidade e composição de guildas da comunidade arbórea em um fragmento de floresta semidecidual em Lavras, MG. Acta Bot. Brasil. 17: 213–229.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira, E. C. L. & Felfili, J. M. (2005). Estrutura e dinâmica da regeneração natural de uma mata de galeria no Distrito Federal, Brasil. Acta Bot. Brasil. 19: 801–811.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T. & Ratter, J. A. (1995). A study of the origin of Central Brazilian forests by the analysis of plant species distribution patterns. Edinburgh J. Bot. 52: 141–194.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T. & Ratter, J. A. (2004). Padrões florísticos das matas ciliares da região do Cerrado e a evolução das paisagens do Brasil central durante o quaternário tardio. In: Rodrigues, R. R. & Leitão-Filho, H. F. (eds) Matas Ciliares: Conservação e Recuperação, pp. 73–90. São Paulo: EDUSP, FAPESP.Google Scholar
Oliveira-Filho, A. T., Ratter, J. A. & Shepherd, G. J. (1990). Floristic composition and community structure of a Central Brazilian gallery forest. Flora 184: 103–117.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T., Vilela, E. A., Carvalho, D. A. & Gavilanes, M. L. (1994a). Effects of soils and topography on the distribution of tree species in a tropical riverine forest in south-eastern Brazil. J. Trop. Ecol. 10: 483–508.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T., Vilela, E. A., Carvalho, D. A. & Gavilanes, M. L. (1994b). Differentiation of streamside and upland vegetation in an area of montane semideciduous forest in southeastern Brazil. Flora 189: 287–305.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T., Curi, N., Vilela, E. A. & Carvalho, D. A. (1998). Effects of canopy gaps, topography, and soils on the distribution of woody species in a central Brazilian deciduous dry forest. Biotropica 30: 362–375.CrossRefGoogle Scholar
Oliveira-Filho, A. T., Curi, N., Vilela, E. A. & Carvalho, D. A. (2001). Variation in tree community composition and structure with changes in soil properties within a fragment of semideciduous forest in south-eastern Brazil. Edinburgh J. Bot. 58: 139–158.CrossRefGoogle Scholar
Pinto, J. R. R., Oliveira-Filho, A. T. & Hay, J. D. V. (2005). Influence of soil and topography on the composition of a tree community in a central Brazilian valley forest. Edinburgh J. Bot. 62: 69–90.CrossRefGoogle Scholar
Ponge, J. F., André, J., Zackrisson, O., Bernier, N., Nilsson, M. C. & Gallet, C. (1998). The forest regeneration puzzle: biological mechanisms in humus layer and forest vegetation dynamics. BioScience 48: 523–530.Google Scholar
Prado, D. E. & Gibbs, P. E. (1993). Patterns of species distributions in the dry seasonal forests of South America. Ann. Missouri Bot. Gard. 80: 902–927.CrossRefGoogle Scholar
Ribeiro, J. F. & Walter, B. M. T. (1998). Fitofisionomias do Bioma Cerrado. In: Sano, S. M. & Almeida, S. P. (eds) Cerrado: Ambiente e Flora, pp. 89–168. Brasília: Empresa Brasileira de Agropecuária (EMBRAPA-CPAC).Google Scholar
Rodrigues, L. A., Carvalho, D. A., Oliveira-Filho, A. T. & Curi, N. (2007). Efeitos de solos e topografia sobre a distribuição de espécies arbóreas em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual, em Luminárias, MG. Revista Árv. 31: 25–35.CrossRefGoogle Scholar
Rodrigues, P. M. S., Azevedo, I. F. P., Veloso, M. D. M., Santos, R. M., Menino, G. C. O., Nunes, Y. R. F. & Fernandes, G. W. (2009). Riqueza florística da vegetação ciliar do rio Pandeiros, norte de Minas Gerais. MG Biota 2: 18–35.Google Scholar
Rodrigues, R. R. & Leitão-Filho, H. F. (2000). Matas Ciliares: Conservação e Recuperação. São Paulo: EDUSP, FAPESP.Google Scholar
Sampaio, E. V. S. B. (1995). Overview of the Brazilian caatinga. In: Bullock, S. H., Mooney, H. A. & Medina, E. (eds) Seasonally Dry Tropical Forests, pp. 35–58. Cambridge, UK: Cambridge University Press.CrossRefGoogle Scholar
Scarano, F. R., Ribeiro, K. T., Moraes, L. F. D. & Lima, H. C. L. (1997). Plant establishment on flooded and unflooded patches of a freshwater swamp forest in southeastern Brazil. J. Trop. Ecol. 14: 793–803.CrossRefGoogle Scholar
Sieben, E. J. J., Mucina, L. & Boucher, C. (2009). Scaling hierarchy of factors controlling riparian vegetation patterns of the Fynbos Biome at the Western Cape, South Africa. J. Veg. Sci. 20: 17–26.CrossRefGoogle Scholar
Silva, A. C., van den Berg, E., Higuchi, P. & Oliveira-Filho, A. T. (2007). Comparação florística de florestas inundáveis das regiões Sudeste e Sul do Brasil. Revista Brasil. Bot. 30: 263–275.Google Scholar
Silva, J. A., Leite, E. J., Silveira, M., Nassif, A. A. & Rezende, S. J. M. (2004). Caracterização florística, fitossociológica e regeneração natural do sub-bosque da Reserva Genética Florestal Tamanduá, DF. Cienc. Florest. 14: 121–132.CrossRefGoogle Scholar
Soares, F. M. (2004). Levantamento dos aspectos físico-naturais da Bacia do Rio Curu – CE. Rev. Geol. (Brazil) 17: 52–73.Google Scholar
Sparrow, A. D. (1999). A heterogeneity of heterogeneities. Trends Ecol. Evol. 14: 422–423.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Ter Braak, C. J. F. (1987). The analysis of vegetation–environment relationships by canonical correspondence analysis. Vegetatio 69: 69–77.CrossRefGoogle Scholar
Ter Braak, C. J. F. (1988). CANOCO – A Fortran Program for Canonical Community Ordination by (Partial) (Detrended) (Canonical) Correspondence Analysis and Redundancy Analysis, Version 2.1. Technical Report LWA-88-2, TNO. Wageningen: Institute of Applied Computer Science.Google Scholar
Ter Braak, C. J. F. (1995). Ordination. In: Jongman, R. H. G., Ter Braak, C. J. F. & van Tongeren, O. F. R. (eds) Data Analysis in Community and Landscape Ecology, pp. 91–173. Cambridge, UK: Cambridge University Press.CrossRefGoogle Scholar
Van den Berg, E. & Oliveira-Filho, A. T. (2000). Composição florística e estrutura fitossociológica de uma floresta ripária em Itutinga, MG, e comparação com outras áreas. Revista Brasil. Bot. 23: 231–253.Google Scholar
Zar, J. H. (1996). Biostatistical Analysis. New Jersey: Prentice Hall.Google Scholar