Woody species distribution across a savanna-dry forest soil gradient in the Brazilian Cerrado

Abstract Although richness and distribution of woody species in the Cerrado physiognomies have been extensively studied, the shifts of woody species from savanna physiognomies to dry forests have not yet been addressed. Here, we investigate the effect of soil physical-chemical traits on the woody species turnover between adjacent cerrado stricto sensu and dry forest physiognomies. Woody species were surveyed, and soil and topographic variables measured, in 30 10×40 m plots systematically distributed, with 15 plots in each physiognomy. We found a spatially structured distribution of woody species, and differences of soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest areas, mainly related to the aluminum saturation, base saturation, and available phosphorus. Aluminum saturation increased toward the savanna area, while base saturation increased toward the dry forest. Most woody species predominated in one physiognomy, such as Callisthene major in the cerrado stricto sensu and Anadenanthera colubrina in the dry forest. Only 20% of the species were widely distributed across both physiognomies or, not often, restricted to the intermediary values of the soil gradient. General results indicate that contrasting soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest produce a strongly spatially organized and sharp transition in terms of species distribution between these physiognomies.

Resumo Embora a distribuição e a riqueza em espécies arbóreas nas fitofisionomias do Cerrado venham sendo bastante estudadas, a transição entre savanas e florestas deciduais ainda não foi abordada. Investigamos o efeito de características físico-químicas do solo sobre a distribuição de espécies arbóreas em região de contato entre cerrado sentido restrito e floresta estacional decidual (FED). As espécies arbóreas foram amostradas sistematicamente, e variáveis de topografia e características do solo foram medidas em 30 parcelas de 10×40 m, sendo 15 parcelas em cada fisionomia. A distribuição das espécies arbóreas foi espacialmente estruturada, e as características do solo diferiram entre as áreas de cerrado sentido restrito e FED, principalmente relacionadas à saturação de alumínio, saturação de bases e teores de fósforo. A saturação de alumínio aumentou em direção ao cerrado sentido restrito, enquanto a saturação de bases aumentou em direção à FED. A maioria das espécies arbóreas predominou em uma das fisionomias, como Callisthene major em cerrado sentido restrito e Anadenanthera colubrina em FED. Apenas 20% das espécies foram amplamente distribuídas em ambas as fisionomias ou, em poucos casos, restritas aos valores intermediários do gradiente de solo. Os resultados indicam um forte contraste de características do solo entre o cerrado sentido restrito e a FED, assim como uma transição acentuada e espacialmente organizada quanto à distribuição de espécies arbóreas.

Woody species distribution across a savanna-dry forest soil gradient in the Brazilian Cerrado / Distribuição de espécies arbóreas em gradiente de solo savana-floresta seca no Cerrado brasileiro

Abstract Although richness and distribution of woody species in the Cerrado physiognomies have been extensively studied, the shifts of woody species from savanna physiognomies to dry forests have not yet been addressed. Here, we investigate the effect of soil physical-chemical traits on the woody species turnover between adjacent cerrado stricto sensu and dry forest physiognomies. Woody species were surveyed, and soil and topographic variables measured, in 30 10×40 m plots systematically distributed, with 15 plots in each physiognomy. We found a spatially structured distribution of woody species, and differences of soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest areas, mainly related to the aluminum saturation, base saturation, and available phosphorus. Aluminum saturation increased toward the savanna area, while base saturation increased toward the dry forest. Most woody species predominated in one physiognomy, such as Callisthene major in the cerrado stricto sensu and Anadenanthera colubrina in the dry forest. Only 20% of the species were widely distributed across both physiognomies or, not often, restricted to the intermediary values of the soil gradient. General results indicate that contrasting soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest produce a strongly spatially organized and sharp transition in terms of species distribution between these physiognomies.

Resumo Embora a distribuição e a riqueza em espécies arbóreas nas fitofisionomias do Cerrado venham sendo bastante estudadas, a transição entre savanas e florestas deciduais ainda não foi abordada. Investigamos o efeito de características físico-químicas do solo sobre a distribuição de espécies arbóreas em região de contato entre cerrado sentido restrito e floresta estacional decidual (FED). As espécies arbóreas foram amostradas sistematicamente, e variáveis de topografia e características do solo foram medidas em 30 parcelas de 10×40 m, sendo 15 parcelas em cada fisionomia. A distribuição das espécies arbóreas foi espacialmente estruturada, e as características do solo diferiram entre as áreas de cerrado sentido restrito e FED, principalmente relacionadas à saturação de alumínio, saturação de bases e teores de fósforo. A saturação de alumínio aumentou em direção ao cerrado sentido restrito, enquanto a saturação de bases aumentou em direção à FED. A maioria das espécies arbóreas predominou em uma das fisionomias, como Callisthene major em cerrado sentido restrito e Anadenanthera colubrina em FED. Apenas 20% das espécies foram amplamente distribuídas em ambas as fisionomias ou, em poucos casos, restritas aos valores intermediários do gradiente de solo. Os resultados indicam um forte contraste de características do solo entre o cerrado sentido restrito e a FED, assim como uma transição acentuada e espacialmente organizada quanto à distribuição de espécies arbóreas.

Woody species distribution across a savanna-dry forest soil gradient in the Brazilian Cerrado / Distribuição de espécies arbóreas em gradiente de solo savana-floresta seca no Cerrado brasileiro

Although richness and distribution of woody species in the Cerrado physiognomies have been extensively studied, the shifts of woody species from savanna physiognomies to dry forests have not yet been addressed. Here, we investigate the effect of soil physical-chemical traits on the woody species turnover between adjacent cerrado stricto sensu and dry forest physiognomies. Woody species were surveyed, and soil and topographic variables measured, in 30 10×40 m plots systematically distributed, with 15 plots in each physiognomy. We found a spatially structured distribution of woody species, and differences of soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest areas, mainly related to the aluminum saturation, base saturation, and available phosphorus. Aluminum saturation increased toward the savanna area, while base saturation increased toward the dry forest. Most woody species predominated in one physiognomy, such as Callisthene major in the cerrado stricto sensu and Anadenanthera colubrina in the dry forest. Only 20% of the species were widely distributed across both physiognomies or, not often, restricted to the intermediary values of the soil gradient. General results indicate that contrasting soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest produce a strongly spatially organized and sharp transition in terms of species distribution between these physiognomies.

Embora a distribuição e a riqueza em espécies arbóreas nas fitofisionomias do Cerrado venham sendo bastante estudadas, a transição entre savanas e florestas deciduais ainda não foi abordada. Investigamos o efeito de características físico-químicas do solo sobre a distribuição de espécies arbóreas em região de contato entre cerrado sentido restrito e floresta estacional decidual (FED). As espécies arbóreas foram amostradas sistematicamente, e variáveis de topografia e características do solo foram medidas em 30 parcelas de 10×40 m, sendo 15 parcelas em cada fisionomia. A distribuição das espécies arbóreas foi espacialmente estruturada, e as características do solo diferiram entre as áreas de cerrado sentido restrito e FED, principalmente relacionadas à saturação de alumínio, saturação de bases e teores de fósforo. A saturação de alumínio aumentou em direção ao cerrado sentido restrito, enquanto a saturação de bases aumentou em direção à FED. A maioria das espécies arbóreas predominou em uma das fisionomias, como Callisthene major em cerrado sentido restrito e Anadenanthera colubrina em FED. Apenas 20% das espécies foram amplamente distribuídas em ambas as fisionomias ou, em poucos casos, restritas aos valores intermediários do gradiente de solo. Os resultados indicam um forte contraste de características do solo entre o cerrado sentido restrito e a FED, assim como uma transição acentuada e espacialmente organizada quanto à distribuição de espécies arbóreas.

Woody species distribution across a savanna-dry forest soil gradient in the Brazilian Cerrado / Distribuição de espécies arbóreas em gradiente de solo savana-floresta seca no Cerrado brasileiro

Although richness and distribution of woody species in the Cerrado physiognomies have been extensively studied, the shifts of woody species from savanna physiognomies to dry forests have not yet been addressed. Here, we investigate the effect of soil physical-chemical traits on the woody species turnover between adjacent cerrado stricto sensu and dry forest physiognomies. Woody species were surveyed, and soil and topographic variables measured, in 30 10×40 m plots systematically distributed, with 15 plots in each physiognomy. We found a spatially structured distribution of woody species, and differences of soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest areas, mainly related to the aluminum saturation, base saturation, and available phosphorus. Aluminum saturation increased toward the savanna area, while base saturation increased toward the dry forest. Most woody species predominated in one physiognomy, such as Callisthene major in the cerrado stricto sensu and Anadenanthera colubrina in the dry forest. Only 20% of the species were widely distributed across both physiognomies or, not often, restricted to the intermediary values of the soil gradient. General results indicate that contrasting soil traits between cerrado stricto sensu and dry forest produce a strongly spatially organized and sharp transition in terms of species distribution between these physiognomies.(AU)

Embora a distribuição e a riqueza em espécies arbóreas nas fitofisionomias do Cerrado venham sendo bastante estudadas, a transição entre savanas e florestas deciduais ainda não foi abordada. Investigamos o efeito de características físico-químicas do solo sobre a distribuição de espécies arbóreas em região de contato entre cerrado sentido restrito e floresta estacional decidual (FED). As espécies arbóreas foram amostradas sistematicamente, e variáveis de topografia e características do solo foram medidas em 30 parcelas de 10×40 m, sendo 15 parcelas em cada fisionomia. A distribuição das espécies arbóreas foi espacialmente estruturada, e as características do solo diferiram entre as áreas de cerrado sentido restrito e FED, principalmente relacionadas à saturação de alumínio, saturação de bases e teores de fósforo. A saturação de alumínio aumentou em direção ao cerrado sentido restrito, enquanto a saturação de bases aumentou em direção à FED. A maioria das espécies arbóreas predominou em uma das fisionomias, como Callisthene major em cerrado sentido restrito e Anadenanthera colubrina em FED. Apenas 20% das espécies foram amplamente distribuídas em ambas as fisionomias ou, em poucos casos, restritas aos valores intermediários do gradiente de solo. Os resultados indicam um forte contraste de características do solo entre o cerrado sentido restrito e a FED, assim como uma transição acentuada e espacialmente organizada quanto à distribuição de espécies arbóreas.(AU)

Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

ABSTRACT: The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

RESUMO: A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

Regional climate modeling in the Amazon basin to evaluate fire risk / Modelagem climática regional na bacia Amazônica para avaliação do risco de fogo

Studies regarding deforestation, the hydrological cycle, climate change and fire weather can benefit from the detailed simulations provided by regional climate models (RCM). While much attention has been given to fire activity in the Amazon, few studies have used RCM runs to assess fire risk and variables associated to fire occurrence. We evaluated precipitation, temperature and a fire risk index from the ensemble of Eta model simulations coupled with three different global climate models for the Amazon basin. The RCM runs were compared to reanalysis data for the dry season from 1979 to 2005. The maximum and 2-m temperature fields were underestimated over the entire region, but showed a statistically significant spatial correlation with the reference data. Precipitation was overestimated over the Amazon, in accordance with the major sources of moisture analyzed. The Keetch-Byram drought index (KBDI) was not significantly affected by the bias found in temperature and precipitation, and the ensemble improved relative to the individual member simulations. KBDI estimations performed better with the ensemble of the three evaluated members, however the Eta model showed some limitations. The validation of modeled fire risk could benefit from the use of satellite hotspot data. Furthermore, the KBDI can also be used in the assessment of how climate change interacts with fire activity in the Amazon region.(AU)

Estudos sobre desmatamento, ciclo hidrológico, mudanças climáticas e fogo podem se beneficiar de simulações mais detalhadas provenientes de modelos climáticos regionais (RCM). Apesar de que a atividade do fogo na Amazônia tenha recebido grande atenção, poucos estudos usaram simulações de RCM para avaliar o risco de fogo e variáveis associadas às condições climáticas favoráveis à ocorrência de fogo. Aqui avaliamos precipitação, temperatura e um índice de risco de fogo do conjunto de simulações do modelo Eta forçado para três modelos climáticos globais diferentes para a bacia Amazônica. As simulações de RCM foram comparadas com dados de reanálise para a estação seca de 1979 a 2005. Os campos de temperatura máxima e de 2 m foram subestimados em toda a região, porém mostraram uma correlação espacial estatisticamente significativa com os dados de referência. A precipitação foi superestimada para toda a Amazônia, em acordo com as principais fontes de umidade analisadas. O índice de seca de Keetch-Byram (KBDI) não foi significativamente afetado pelo viés observado na temperatura e na precipitação, e o conjunto apresentou resultados melhores em comparação com as simulações dos membros individuais. As simulações de KBDI tiveram melhor resultado com o conjunto das três variáveis avaliadas, porém o modelo Eta mostrou algumas limitações. A validação dos modelos de risco de fogo poderia se beneficiar do uso de dados de hotspot satelitais. Além disso, o KBDI pode ser usado na avaliação de como as mudanças climáticas interagem com o fogo na região amazônica.(AU)

Airborne cameras for natural grassland classification in the Pampa biome / Câmeras aerotransportadas para classificação da vegetação em pastagem natural no bioma Pampa

The extension of the area occupied by the inter tussock stratum and tussock stratum in natural pastures is essential for the productive performance of grazing animals. Images obtained from unmanned remote sensors can provide useful information, especially because they have a high spatial resolution. Thus, this study evaluated the performance of the supervised adaptive classification applied to aerial images obtained from an onboard drone camera to map the area covered by tussocks in a natural pasture of the Pampa biome. The study was carried out in a natural pasture area managed since 1986 under different forage allowances, considering treatments of 8, 12, and 16 kg of dry matter per 100 kg live weight (% LW). An aerial image from September 2017, obtained with a Canon S100 camera onboard a drone at an altitude of 120 m, with a spatial resolution of 5 cm, was used. The random forest and support vector machine classifiers were tested associated with specific classification rules. False-color images showed considerable visual similarity in the large patterns of the vegetation distribution and the validation performed with independent samples when compared to the classified images. The tested classifiers were able to measure the area covered by the tussock stratum, which could be an indicator of the quality vegetation in a natural grassland of the Pampa biome.

A quantidade de área ocupada por estrato inferior e superior em pastagens naturais tem grande importância sobre o desempenho produtivo dos animais em pastejo. Imagens obtidas de sensores remotos não tripulados podem fornecer informações úteis, especialmente por possuírem alta resolução espacial. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de classificação supervisionada adaptativa aplicada a imagem aérea obtida por câmera a bordo de drone, no mapeamento da área coberta por touceiras em pastagem natural do bioma Pampa. O estudo foi realizado em área de pastagem natural, manejada desde 1986 sob diferentes ofertas de forragem, tendo sido considerados os tratamentos 8, 12 e 16 kg de matéria seca por 100 kg de peso vivo (% PV). Foi utilizada uma imagem aérea, de setembro de 2017, obtida com uma câmera Canon S100, a bordo de um drone a 120 m de altitude, correspondendo a resolução espacial de 5 cm. Foram testados dois classificadores, Random Forest e Support Vector Machine associados a regras específicas de classificação. As imagens de falsa cor, quando comparadas às imagens classificadas, apresentaram considerável semelhança visual nos grandes padrões de distribuição da vegetação, bem como na validação feita com amostras independentes. Os classificadores testados foram capazes de mensurar a área coberta por estrato superior, podendo ser um indicador da qualidade da vegetação, em pastagem natural do bioma Pampa.

Vitality of mycobionts and photobionts after passing through the digestive tract of Constrictotermes cyphergaster (Isoptera) workers / Vitalidade de micobiontes e fotobiontes após passagem pelo trato digestivo de operários de Constrictotermes cyphergaster (Isoptera)

Termites are among the insects that consume lichens and may be potential dispersers of these symbionts. This study evaluated the vitality of photobionts and mycobionts after passing through the digestive tract of Constrictotermes cyphergaster. The percentage of live and dead algae was verified throughout the alimentary canal of 450 workers, originating from five sampled colonies in the Caatinga Dry Forest, NE, Brazil. A progressive growth in algae mortality was observed in the crop, paunch and rectum, however more than 40% of the algae found in faeces presented signs of vitality. Photobiont morphology was different between cells extracted from thallus in natura and algae present in termite faeces. The photobiont cells presented more shrunken cytoplasms after passing through the alimentary canal of C. cyphergaster. There was also an increase between the cell wall space and the cytoplasm membrane of algae found in the termite faecal pellets. Only four broken spores were found in the intestine, which made the vitality analysis unfeasible for these cells. The record of photobiont vitality in termite faecal pellets is indicative of endozoochoric dispersal, suggesting that this relationship between insects and lichens extends beyond a trophic interaction.

Os térmitas estão entre os insetos consumidores de liquens e representam um potencial dispersor desses simbiontes. Este estudo avaliou a vitalidade de fotobiontes e micobiontes depois de terem passado pelo trato digestivo de Constrictotermes cyphergaster. O percentual de algas vivas e mortas foi verificado ao longo do canal alimentar de 450 operários, oriundos de cinco colônias amostradas em Caatinga Dry Forest, NE, Brazil. Um crescimento progressivo na mortalidade das algas foi observado no sentido papo, pança e reto, porém mais de 40% das algas presentes nas fezes apresentaram sinais de vitalidade. A morfologia dos fotobiontes foi diferente entre células extraídas de talos in natura e algas presentes nas fezes dos térmitas. As células do fotobionte apresentaram seu citoplasma mais encolhido, após a passagem pelo canal alimentar de C. cyphergaster. Também houve um aumento entre o espaço da parede celular e a membrana do citoplasma das algas encontradas nas pelotas fecais dos térmitas. Apenas quatro esporos quebrados foram encontrados no intestino dos cupins, o que inviabilizou a análise de vitalidade dessas células. O registro da vitalidade de fotobiontes nas pelotas fecais dos térmitas é um indicativo de dispersão endozoocórica, remetendo que a relação entre esses insetos e os liquens pode ir além de uma interação trófica.

Mapping wood volume in seasonally dry vegetation of Caatinga in Bahia State, Brazil

The Caatinga biome in Brazil comprises the largest and most continuous expanse of the seasonally dry tropical forest (SDTF) worldwide; nevertheless, it is among the most threatened and least studied, despite its ecological and biogeographical importance. The spatial distribution of volumetric wood stocks in the Caatinga and the relationship with environmental factors remain unknown. Therefore, this study intends to quantify and analyze the spatial distribution of wood volume as a function of environmental variables in Caatinga vegetation in Bahia State, Brazil. Volumetric estimates were obtained at the plot and fragment level. The multiple linear regression techniques were adopted, using environmental variables in the area as predictors. Spatial modeling was performed using the geostatistical kriging approach with the model residuals. The model developed presented a reasonable fit for the volume m3 ha with r2 of 0.54 and Root Mean Square Error (RMSE) of 10.9 m3 ha­1. The kriging of ordinary residuals suggested low error estimates in unsampled locations and balance in the under and overestimates of the model. The regression kriging approach provided greater detailing of the global wood volume stock map, yielding volume estimates that ranged from 0.01 to 109 m3 ha­1. Elevation, mean annual temperature, and precipitation of the driest month are strong environmental predictors for volume estimation. This information is necessary to development action plans for sustainable management and use of the Caatinga SDTF in Bahia State, Brazil.(AU)

Impacts of scenarios RCP4. 5 and RCP8. 5 on plant physiology in Tapajos National Forest in the Brazilian Amazon using the ED2. 2 model / Impactos dos cenários RCP4. 5 e RCP8. 5 na fisiologia vegetal na Floresta Nacional do Tapajós, na Amazônia brasileira, através do modelo ED2. 2

Models that simulate the process of stomatal conductance (gs) for a given set of environmental conditions are important, as this process is the main mechanism that controls the gas exchange of terrestrial plants absorbing atmospheric CO2 in tropical forests. Simulations were performed for the Tapajós National Forest, in the western Brazilian Amazon, observing the gs process under the current climate scenario (control) and under the scenarios RCP4.5 and RCP8.5 (2071 - 2100), using the ED2.2 ecosystem demography model. The results showed that the lower availability of soil water for the plants reduced photosynthesis due to the closing of the stomata. The model results for gross primary productivity (GPP) are similar to those observed in the field, varying about ≈24 MgC ha-1 year-1 for the rainy season and ≈23 MgC ha-1 year-1 for the dry season (average 2002 to 2010) in the control scenario. In the RCP4.5 scenario, simulated GPP was 30.7 and 30 MgC ha-1year-1 for the rainy and dry season, respectively (30.5 and 25 MgC ha-1year-1, respectively, for the RCP8.5 scenario). Our results also show that there may be a limitation on the increase in biomass carbon with the concentration of CO2, as GPP was lower in RCP8.5, despite this scenario having a higher value of atmospheric CO2 relative to RCP4.5.(AU)

Modelos que simulam o processo de condutância estomática (gs) para um determinado conjunto de condições ambientais são importantes, pois esse processo é o principal mecanismo que controla as trocas gasosas das plantas terrestres ao absorver o CO2 atmosférico em florestas tropicais. Realizamos simulações para a Floresta Nacional do Tapajós, na Amazônia Ocidental brasileira, observando o processo da gs sob o cenário climático atual (controle) e sob os cenários RCP4.5 e RCP8.5 (2071 - 2100) usando o modelo demográfico de ecossistema ED2.2. Os resultados mostraram que a menor disponibilidade de água no solo para as plantas reduziu a fotossíntese devido ao fechamento dos estômatos. Os resultados do modelo para produtividade primária bruta (PPB) foram semelhantes aos observados em campo, variando cerca de ≈24 MgC ha-1 ano-1 para a estação chuvosa e ≈23 MgC ha-1 ano-1 para a estação seca (média 2002 a 2010) no cenário controle. No cenário RCP4.5, o resultado da PPB simulado foi de 30,7 e 30 MgC ha-1ano-1 para as estações chuvosa e seca, respectivamente (30,5 e 25 MgC ha-1 ano-1, respectivamente, para o cenário RCP8.5). Nossos resultados mostram que pode haver uma limitação no aumento do carbono da biomassa com a concentração de CO2, uma vez que a PPB foi menor no RCP8.5, apesar deste cenário ter um valor maior de CO2 atmosférico em relação ao RCP4.5.(AU)

Medium and large-sized mammals of a private protected wetland in the Cerrado-Amazon biological corridor, Brazil / Mamíferos de médio e grande porte em uma área alagável protegida no corredor biológico Cerrado-Amazônia, Brasil

Abstract Brazil is the world's richest country in biodiversity, including mammal species. In the Brazilian Cerrado biome, mammalian diversity is vast, with about 251 species, 32 of them are endemic and 22 listed as threatened species. In this work, we investigated species diversity of medium- and large-sized mammals in the private protected area RPPN Pontal do Jaburu (RPPN-PJ) and its surroundings, which is a flooded area located in an important biological corridor in the Cerrado-Amazon ecotone zone, a priority area for biodiversity conservation in Brazil. We used camera-trapping, active search (night and day), and track survey during dry season (Apr - Aug 2016). We recorded 29 mammal species, being the Carnivora order the most representative with 11 species. Regarding threat status, 35.7% of the recorded species were listed as threatened in Brazil and 32.1% worldwide. We highlight the high relative frequency of threatened species records such as Tapirus terrestris, Panthera onca, Blastocerus dichotomus, Pteronura brasiliensis, Priodontes maximus, and other, as well as the presence of the newly described aquatic mammal species Inia araguaiaensis. We stress the importance of RPPN-PJ and its surroundings for mammal conservation, which include complex habitats (wetlands) located in an important ecotone zone.

Resumo O Brasil é o país mais rico em biodiversidade no mundo, incluindo espécies de mamíferos. No bioma Cerrado, a diversidade de mamíferos é enorme, com cerca de 251 espécies, sendo 32 delas endêmicas e 22 listadas como ameaçadas de extinção. Neste estudo, investigamos a diversidade de espécies de mamíferos de médio e grande porte da RPPN Pontal do Jaburu (RPPN-PJ) e seu entorno, que é uma floresta de inundação localizada em um importante corredor biológico na zona de ecótono Cerrado-Amazonia, uma área prioritária para conservação da biodiversidade no Brasil. Os dados foram coletados por armadilhas fotográficas, busca ativa (noturna e diurna) e identificação de pegadas durante a estação seca (abril - agosto de 2016). Registramos um grande número de espécies de mamíferos (n = 29), sendo a ordem carnívora a mais representativa com 11 espécies. Com relação ao status de ameaça, 34,5% das espécies registradas foram listadas como ameaçadas na lista vermelha do Brasil e 20,7% na lista vermelha da IUCN. Destacamos a alta frequência relativa de registros de espécies ameaçadas como Tapirus terrestris, Panthera onca, Blastocerus dichotomus, Pteronura brasiliensis, Priodontes maximus, bem como a presença da recém descrita espécie de mamífero aquático Inia araguaiaensis. Nós discutimos a importância da RPPN-PJ e seus arredores para a conservação de espécies de mamíferos, onde inclui habitats complexos (áreas de inundação) localizados em uma importante zona de ecótono.. Os resultados reforçam a relevância desta área para a conservação de mamíferos.

Danger under wheels: mammal roadkills in the threaten lowland Atlantic Forest in southeast Brazil / Perigo sob rodas: atropelamentos de mamíferos na ameaçada Mata Atlântica de baixada no sudeste do Brasil

Understanding the ecological impacts of roads on mammals requires periodic monitoring of roads, and identification of both temporal and spatial distribution of roadkills (i.e., roadkill hotspots). The main aim of the study was to identify the most roadkilled mammals and evaluate the temporal and spatial distribution of roadkills in the RJ-122, a highway that crosses the threaten lowland Atlantic Forest in the state of Rio de Janeiro, southeast Brazil. Between October 2017 and January 2020, an intense monitoring study was conducted, with the carcasses of the roadkilled mammals being collected three times a week. Overall, we recorded 295 roadkilled mammals belonging to 22 species, resulting in 11 roadkills per month for the RJ-122 highway. The black-eared opossum, Didelphis aurita (N=149, 51%) stood out as the most roadkilled mammal, followed by porcupine, Coendou spinosus (N= 24, 8%), crab-eating fox, Cerdocyon thous (N= 23, 8), nine-banded armadillo, Dasypus novemcinctus (N= 23, 8%), and white-tufted marmoset, Callithrix jacchus (N= 20, 7%). Roadkills on the RJ-122 varied throughout the year, being more frequent in the rainy season (N=180) than in the dry season (N=115), and were concentrated in two hotspots, indicating some critical points with high roadkill frequency. Hotspots were associated with areas with dense natural vegetation, which can function as forest corridors in this fragmented landscape. Based on our results, several mitigation measures are recommended for the RJ-122 highway.(AU)

Compreender os impactos ecológicos das estradas sobre a fauna de mamíferos requer o monitoramento periódico das estradas e a identificação da distribuição temporal e espacial dos atropelamentos (ou seja, hotspots de atropelamentos). O objetivo principal do estudo foi identificar os mamíferos mais atropelados e avaliar a distribuição temporal e espacial dos atropelamentos na RJ-122, uma rodovia que atravessa a ameaçada Mata Atlântica de baixada no estado do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. Entre outubro de 2017 e janeiro de 2020, foi realizado um intenso estudo de monitoramento, com a coleta três vezes por semana das carcaças dos mamíferos atropelados. Ao todo, registramos 295 mamíferos atropelados pertencentes a 22 espécies, resultando em 11 atropelamentos por mês para a rodovia RJ-122. O gambá-de-orelha-preta, Didelphis aurita (N=149, 51%) destacou-se como o mamífero mais atropelado, seguido pelo ouriço-cacheiro, Coendou spinosus (N= 24, 8%), cachorro-do-mato, Cerdocyon thous (N= 23, 8%), tatu-galinha, Dasypus novemcinctus (N= 23, 8%) e sagui-de-tufo-branco, Callithrix jacchus (N= 20, 7%). Os atropelamentos na RJ-122 variaram ao longo do ano, sendo mais frequentes na estação chuvosa (N=180) do que na estação seca (N=115), e se concentraram em duas áreas, indicando alguns pontos críticos com alta frequência de atropelamentos. Os hotspots foram associados a áreas com vegetação natural densa, que podem funcionar como corredores florestais nesta paisagem fragmentada. Com base em nossos resultados, várias medidas de mitigação são recomendadas para a rodovia RJ-122.(AU)

The alien species Stenochrus portoricensis (Schizomida: Hubbardiidae): decreasing the Wallacean shortfall in the New World

The widely distributed species, Stenochrus portoricensis Chamberlin, 1922, is recorded for the first time from Costa Rica and Venezuela, and new occurrences from Brazil and Colombia are presented. Morphology of spermathecae from 14 localities is compared and illustrated. The need for studies to evaluate the potential status as an invasive species of S. portoricensis is commented on and a distribution map of the species in southern Central America and South America is given.(AU)

La especie exótica Stenochrus portoricensis Chamberlin, 1922 (Schizomida: Hubbardiidae): disminución del déficit de Wallace en el Nuevo Mundo. La especie de amplia distribución Stenochrus portoricensis Chamberlin, 1922 se registra por primera vez en Costa Rica y Venezuela, y se presentan nuevas ocurrencias en Brasil y Colombia. Se compara e ilustra la morfología de las espermatecas de especímenes provenientes de 14 localidades. Se comenta la necesidad de realizar estudios para evaluar el estatus potencial de S. portoricensis como especie invasora y se presenta un mapa de distribución de la especie en el sur de Centroamérica y Sudamérica.(AU)

Production of dinizia excelsaducke (fabaceae) seedlings subjected to increasing doses of controlled release fertilizer / Produção de mudas de dinizia excelsaducke (fabaceae) submetidas a doses crescentes de fertilizante de liberação controlada

Dinizia excelsais one of the largest trees in the Amazon rainforest, with significant economic potential for the recovery of degraded areas. It is a key species for biodiversity and increased forestbiomass. However, studies related to seedling production of this species are still scarce. In this study, we evaluated the production and quality of D. excelsaseedlings in response to the application of controlled-release fertilizer doses. The experimental design was completely randomized, applying different doses of Osmocote®(T1=0; T2=4.1; T3=8.2; and T4=12.3 g.dm-³) with four replicates, using vermiculite and coconut fiber (1:1 v/v) as the substrate. We assessed the number of leaves and leaflets, shoot and root length, stem diameter, seedling height, shoot-to-stem diameter ratio, leaf area, dry mass of shoot, root, and total biomass. The data were subjected to analysis of variance and regression analysis. The seedlings responded positively to the use of Osmocote®, and starting from the 4.1 g.dm-³dose, biomass accumulation showed better results, making it a recommended practice that allows cost savings in seedling production of this species.(AU)

Dinizia excelsaé uma das maiores árvores da floresta amazônica, com grande potencial econômico para recuperação de áreas degradadas. Trata-se de uma espécie-chave para diversidade e aumento da biomassa florestal. Ainda são escassos os estudos relacionados à produção seminal de mudas da espécie. Nós avaliamos a produção e a qualidade de mudas de D. excelsaem resposta à aplicação de doses de adubo de liberação controlada. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado, aplicando-se diferentes doses de Osmocote®(T1=0; T2=4.1; T3= 8.2 e T4=12.3 g.dm-³) com quatro repetições, utilizando-se como substrato vermiculita e fibra de coco (1:1 v/v). Foram avaliados número de folhas e folíolos, comprimento da parte aérea e raiz, diâmetro do coleto, altura das mudas, relação comprimento da parte aérea e diâmetro do coleto, área foliar, massa seca da parte aérea, raiz e total. Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão. As mudas responderam positivamente ao uso do adubo Osmocote®e a partir da dose 4.1 g.dm-³o acúmulo de biomassa apresentou melhores resultados, podendo ser recomendada, permitindo uma economia nos custos de produção seminal de mudas da espécie.(AU)

Evaluation of different silvicultural management techniques and water seasonality on yield of eucalyptus stands

ABSTRACT: Appropriate management of factors that influence forest development is essential to increase yield of forest plantations. The objective of this study was to evaluate the influence of water seasonality, nutritional management, and uniformity on yield of eucalyptus plantations and estimate the potential, attainable, and observed yield of adult eucalyptus stands. We evaluated Eucalyptus clonal stands in six regions of Minas Gerais State, Brazil, in a system of first and second rotation across four age classes using the twin-plots method (TP). In the study, 142 TPs were allocated alongside 142 plots in a continuous forest inventory (CFI) network of a private enterprise. The CFI received operational fertilization and additional fertilization was carried out in the TP. The trees were measured at the beginning of the experiment and at every six months to quantify the production in the wet (PW) and dry (PD) periods of the year. Uniformity of plantations was evaluated using Pvar 50 % and the optimal uniformity index. Potential, attainable, and observed yields were estimated using the average annual increase at seven years of age. The PW showed higher plant yield. There was an effect due to water availability and nutrient level on the yield of the stands. The driest semester of the year produces approximately 30 % of the current annual increase. The stands under the second rotation tend to have less uniformity than the in the first rotation. Potential yield varied depending on rainfall intensity where wetter regions had the highest yield.

Evaluation of different silvicultural management techniques and water seasonality on yield of eucalyptus stands

Appropriate management of factors that influence forest development is essential to increase yield of forest plantations. The objective of this study was to evaluate the influence of water seasonality, nutritional management, and uniformity on yield of eucalyptus plantations and estimate the potential, attainable, and observed yield of adult eucalyptus stands. We evaluated Eucalyptus clonal stands in six regions of Minas Gerais State, Brazil, in a system of first and second rotation across four age classes using the twin-plots method (TP). In the study, 142 TPs were allocated alongside 142 plots in a continuous forest inventory (CFI) network of a private enterprise. The CFI received operational fertilization and additional fertilization was carried out in the TP. The trees were measured at the beginning of the experiment and at every six months to quantify the production in the wet (PW) and dry (PD) periods of the year. Uniformity of plantations was evaluated using Pvar 50 % and the optimal uniformity index. Potential, attainable, and observed yields were estimated using the average annual increase at seven years of age. The PW showed higher plant yield. There was an effect due to water availability and nutrient level on the yield of the stands. The driest semester of the year produces approximately 30 % of the current annual increase. The stands under the second rotation tend to have less uniformity than the in the first rotation. Potential yield varied depending on rainfall intensity where wetter regions had the highest yield.

Evaluation of different silvicultural management techniques and water seasonality on yield of eucalyptus stands

Appropriate management of factors that influence forest development is essential to increase yield of forest plantations. The objective of this study was to evaluate the influence of water seasonality, nutritional management, and uniformity on yield of eucalyptus plantations and estimate the potential, attainable, and observed yield of adult eucalyptus stands. We evaluated Eucalyptus clonal stands in six regions of Minas Gerais State, Brazil, in a system of first and second rotation across four age classes using the twin-plots method (TP). In the study, 142 TPs were allocated alongside 142 plots in a continuous forest inventory (CFI) network of a private enterprise. The CFI received operational fertilization and additional fertilization was carried out in the TP. The trees were measured at the beginning of the experiment and at every six months to quantify the production in the wet (PW) and dry (PD) periods of the year. Uniformity of plantations was evaluated using Pvar 50 % and the optimal uniformity index. Potential, attainable, and observed yields were estimated using the average annual increase at seven years of age. The PW showed higher plant yield. There was an effect due to water availability and nutrient level on the yield of the stands. The driest semester of the year produces approximately 30 % of the current annual increase. The stands under the second rotation tend to have less uniformity than the in the first rotation. Potential yield varied depending on rainfall intensity where wetter regions had the highest yield.

Biomass and vegetation index by remote sensing in different caatinga forest areas / Relação entre biomassa e índices de vegetação por sensoriamento remoto em diferentes áreas de florestas de caatinga

Continued unsustainable exploitation of natural resources promotes environmental degradation and threatens the preservation of dry forests around the world. This situation exposes the fragility and the necessity to study landscape transformations. In addition, it is necessary to consider the biomass quantity and to establish strategies to monitor natural and anthropic disturbances. Thus, this research analyzed the relationship between vegetation index and the estimated biomass using allometric equations in different Brazilian caatinga forest areas from satellite images. This procedure is performed by estimating the biomass from 9 dry tropical forest fragments using allometric equations. Area delimitations were obtained from the Embrapa collection of dendrometric data collected in the period between 2011 and 2012. Spectral variables were obtained from the orthorectified images of the RapidEye satellite. The aboveground biomass ranged from 6.88 to 123.82 Mg.ha-1. SAVI values were L = 1 and L = 0.5, while NDVI and EVI ranged from 0.1835 to 0.4294, 0.2197 to 0.5019, 0.3622 to 0.7584, and 0.0987 to 0.3169, respectively. Relationships among the estimated biomass and the vegetation indexes were moderate, with correlation coefficients (Rs) varying between 0.64 and 0.58. The best adjusted equation was the SAVI equation, for which the coefficient of determination was R² = 0.50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 and mean absolute error of prediction (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirming the importance of the Savi index in estimating the caatinga aboveground biomass.

A exploração contínua e insustentável dos recursos naturais promove a degradação ambiental e ameaça a conservação das florestas secas no mundo. Essa situação expõe a fragilidade e a necessidade de estudar as transformações da paisagem. É necessário considerar o quantitativo de biomassa e o estabelecimento de estratégias para monitorar distúrbios naturais e antrópicos. Assim, este trabalho teve como objetivo analisar a relação entre o índice de vegetação e a biomassa estimada por meio de equações alométricas em diferentes áreas da caatinga brasileira a partir de imagens de satélite. Este procedimento é realizado estimando-se a biomassa de nove fragmentos de floresta tropical seca com o uso em equações alométricas. As delimitações das áreas foram obtidas da coleção da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, a partir dos dados dendrométricos coletados no período entre 2011 e 2012. As variáveis espectrais foram obtidas a partir das imagens ortorretificadas do satélite RapidEye. A biomassa acima do solo variou de 6,88 a 123,82 Mg.ha-1. Os valores de SAVI para os coeficientes L = 1 e L = 0,5, NDVI e EVI variaram de 0,1835 a 0,4294, 0,2197 a 0,5019, 0,3622 a 0,7584 e 0,0987 a 0,3169, respectivamente. As relações entre a biomassa estimada e os índices de vegetação foram moderadas, com coeficiente de correlação (rs) variando entre 0,64 e 0,58. A equação mais bem ajustada foi a Equação do SAVI, com coeficiente de determinação foi R² = 0,50, R2aj = 0.49, RMSE = 17.18 Mg.ha-1 e erro médio absoluto de predição (MAE) = 14.07 Mg.ha-1, confirmando a importância do índice SAVI na estimativa da biomassa aérea da Caatinga.

Influence of altitude and seasonality in the termite species richness and nests density in a hill environment of the Brazilian Caatinga / Influência da altitude e sazonalidade na riqueza de espécies e densidade de ninhos de cupins em um ambiente de serra da Caatinga Brasileira

The variation in altitude drives the richness and density of species in tropical ecosystems. The diversity and richness of termites are influenced by the variations in temperature, humidity, and soil properties according to altitude elevation. This is well known for rainy forests and little information is found for semiarid areas of Brazil. In this study, we aimed to identify species richness and encounters density of termites in a hill inserted in the Caatinga Brazilian forest. We found variation in the composition of species as a function of altitude (in a comparison of top and foot of the hill) and in periods of the wet and dry, with an increase in the season wet. The increase the diversity in this period and altitude elevations can be explained by the increases in humidity after rainfalls and maintenance of temperature enabled by the conditions in the hill's top. Our findings provide valuable information regarding termite diversity in semiarid areas as a function of elevation and contribute to other studies that are expanding our understanding of how elevation can affect these organisms.

As variações na altitude modulam a riqueza e densidade de espécies em ecossistemas tropicais. A densidade e riqueza de cupins são influenciadas por variações na temperatura, umidade, e propriedades do solo de acordo com a elevação da altitude. Isso é bem conhecido para florestas úmidas, e pouca informação é encontrada para áreas semiáridas do Brasil. Neste estudo, tivemos por objetivo identificar a riqueza de espécies e densidade de encontros de cupins em uma serra localizada em floresta brasileira de Caatinga. Encontramos variação na composição de espécies em função da altitude (em comparação de topo e base da serra), e em períodos de seca e chuva, com aumento na estação chuvosa. O aumento na diversidade nesse período e nas elevações da altitude pode ser explicada pelo aumento na umidade após as chuvas, e a manutenção da temperatura propiciada pelas condições do topo da serra. Nossos dados fornecem informações importantes a respeito da diversidade de cupins no semiárido em função de elevações na altitude, e contribui com outros estudos que expandem o nosso conhecimento a respeito de como a elevação pode afetar esses organismos.

Checklist of the birds of Mato Grosso do Sul state, Brazil: diversity and conservation

Several phytogeographic regions (Cerrado, Pantanal, Atlantic Forest, Gran Chaco, and Chiquitano Dry Forests) converge in the state of Mato Grosso do Sul, Brazil, and influence regional biodiversity. Despite a list of birds in the state of Mato Grosso do Sul being published by Nunes et al. (2017), it is necessary to update and critically review avifauna records. In this study, we gathered the results of several records obtained from species lists and online data platforms of the 336 sites in this state over the last decades and grouped them into Main (Primary and Secondary) and Tertiary Lists. The avifauna of Mato Grosso do Sul is composed of 678 species, of which 643 (95%) have records proving their occurrence (Primary List), whereas 34 still lack documentation (Secondary List). The number of related species for Mato Grosso do Sul represents 34% of the Brazilian avifauna. Some species stand out for their unique occurrence in Mato Grosso do Sul, such as Melanerpes cactorum, Celeus lugubris, Phaethornis subochraceus, and Cantorchilus guarayanus, reflecting the influence of different phytogeographic regions of the Chaco and Chiquitano Dry Forests. Migrants represent 20% of the bird community occurring in the state, of which 93 species correspond to migrants from various regions of South America (south and west) and 40 to boreal migrants. Thirty-three species perform nomadic movements across the Pantanal Plain and other regions of the state. Thirty-one species are included in some conservation-threatened categories of global and/or national endangered species lists. Other 30 species are included in the near-threatened category at the global level and 23 at the national level. In addition, species typical of dry forests (in Serra da Bodoquena and Maciço do Urucum) and those from the Atlantic Forest in the south of the state deserve attention due to their restricted distribution and the high anthropogenic pressure on their habitat.(AU)