Diversidade funcional de plantas lenhosas em resposta a gradientes sucessionais e edáficos

Abstract

A sucessão florestal é um tema central na ecologia e provê um cenário ideal para entender como assembleias de plantas são organizadas, mas os mecanismos que determinam a substituição de espécies ao longo de gradientes sucessionais e ambientais raramente são examinados. A partir de uma perspectiva funcional, com base em atributos foliares, nós testamos a hipótese de que fatores edáficos determinam o sucesso de diferentes estratégias ecológicas vegetais e o papel de diferentes processos ecológicos (filtros ambientais e limitação de similaridade), definindo assim mudanças na composição e estrutura de comunidades vegetais, em uma sucessão florestal secundária. Adicionalmente, avaliamos a validade do método de classificação de tipos funcionais CSR para plantas lenhosas em florestas tropicais, testando em seguida os pressupostos da “Teoria CSR”, que prevê o envolvimento de estratégias ecológicas vegetais na sucessão com base em um triplo trade-off na evolução das plantas, associados à capacidade das espécies competirem por recursos (C), tolerarem estresses (S) e responderem a distúrbios (R). Ao longo da sucessão, a fertilidade e o pH do solo apresentaram uma forte tendência de redução, explicando a progressiva substituição de espécies com alta capacidade de competir por recursos e crescer rapidamente, em estágios iniciais, por outras mais tolerantes a estresses, com tecidos densos e baixa demanda por recursos dos solos, que dominaram estágios sucessionais avançados e florestas maduras. No início da sucessão, a complementariedade de nicho foi o principal determinante da ocorrência e abundância das espécies, provavelmente como resultado de interações antagônicas, que podem limitar a similaridade entre as espécies que co-ocorrem em uma comunidade. No entanto, com a redução da disponibilidade de nutrientes e aumento da acidez dos solos, filtros abióticos se tornaram progressivamente mais preponderantes, restringindo gradualmente a diversidade de estratégias vegetais de aquisição e uso de recursos, ao longo da sucessão. Relações multivariadas entre os atributos foliares das espécies demonstraram a consistência dos trade-offs observados em outros contextos e utilizados como base para a construção do método de classificação CSR. O método também foi capaz de explicar as mudanças sucessionais observadas em concordância com a teoria CSR, i.e. a substituição gradual de espécies com caráter competitivo por plantas mais tolerantes a estresses. Em resumo, esses resultados sugerem que fatores edáficos e processos de nicho determinam fortemente padrões de distribuição, abundância e coexistência de espécies em florestas tropicais; e que a Teoria CSR pode ser amplamente utilizada para quantificar, comparar e prever a estrutura de comunidades com base em estratégias adaptativas vegetais.