Estrutura da vegetação, filogenética e escala espacial : a ecologia do crescimento e da dominância arbórea no Cerrado

Abstract

Os mecanismos que regulam o crescimento das árvores e a dominância de espécies determinam a estrutura, o funcionamento e a organização das comunidades vegetais em ecossistemas tropicais. O Cerrado, reconhecido como a savana tropical mais biodiversa do mundo, reúne elevada heterogeneidade ambiental e um amplo mosaico de formações florestais e savânicas, constituindo um sistema modelo para investigar esses processos em diferentes escalas espaciais. Esta tese integra dois estudos complementares. No primeiro, avaliamos como a competição interespecífica e a estrutura filogenética da vizinhança influenciam o crescimento diamétrico de árvores em um remanescente de Cerradão no estado do Tocantins, utilizando inventários florestais repetidos entre 2012 e 2023. Empregamos modelos mistos não lineares baseados na função de Gompertz para testar o efeito do índice de competição de Hegyi e da distância filogenética média da vizinhança em três escalas espaciais (2,5, 5 e 10 m). A competição reduziu o crescimento das árvores, enquanto o aumento da distância filogenética promoveu maior incremento diamétrico. Além disso, a complementaridade filogenética atenuou os efeitos negativos da competição, principalmente nas escalas espaciais maiores (5 e 10 m), evidenciando que a importância relativa desses mecanismos depende da definição da vizinhança ecológica. No segundo estudo, investigamos os padrões de hiperdominância em abundância e biomassa utilizando dados de 6.279 unidades amostrais do Inventário Florestal Nacional distribuídas ao longo do Cerrado brasileiro. Foram registrados 125.494 indivíduos pertencentes a 1.316 espécies, das quais apenas 90 foram classificadas como hiperdominantes (espécies que representam pelo menos 50% de toda abundância ou biomassa amostrada). Somente 2% das espécies apresentaram hiperdominância simultânea em abundância e biomassa, demonstrando que esses componentes representam processos ecológicos distintos. Modelos Bayesianos hierárquicos indicaram que a riqueza de espécies não hiperdominantes exerce efeito unimodal sobre a hiperdominância, enquanto a área basal das espécies não dominantes reduz a ocorrência e a abundância das espécies hiperdominantes, mas favorece sua biomassa, sugerindo influência da qualidade ambiental sobre esse padrão. Em conjunto, os resultados demonstram que competição, estrutura filogenética e filtros ambientais atuam de forma integrada na determinação do crescimento das árvores e dos padrões de dominância, com efeitos que variam conforme a escala espacial. A complementaridade filogenética emerge como um mecanismo capaz de reduzir a sobreposição de nichos, amenizar a competição entre espécies e favorecer o acúmulo de biomassa em comunidades tropicais. Esses ix resultados ampliam a compreensão dos mecanismos ecológicos que estruturam comunidades vegetais e fornecem subsídios para estratégias de conservação, restauração e manejo de ecossistemas megadiversos.