Núcleo de florestas tropicais sazonalmente secas do Cerrado : diversidade, fitogeografia, endemismo, fenologia foliar e os controles ambientais e espaciais

Abstract

Existe um acalorado debate sobre as tendências biogeográficas e a diversidade de florestas tropicais sazonalmente secas (FTSS) que ocorrem na região central da diagonal das formações seca Neotropicais, ocupando a matriz de savanas do bioma Cerrado. Influentes estudos consideraram as FTSS do Cerrado como o principal componente de ligação dos maiores núcleos Neotropicais de FTSS, enquanto outros as classificam como extensões de biomas vizinhos ao Cerrado. Outra questão que torna confusa a caracterização das FTSS do Cerrado são as variações nos ciclos de fenologia foliar, especificamente a amplitude da abscisão foliar (deciduidade) que é o principal critério para classificar e mapear as FTSS do Brasil e um potencial indicativo da capacidade fotossintética e da estrutura da vegetação. No primeiro estudo investigamos a diversidade (alfa e beta) e os controles ambientais e espaciais entre 84 remanescentes de FTSS do Cerrado, definindo grupos fitofisionômicos (GF), por meio de análises de agrupamento e ordenação, e determinamos as tendências fitogeográficas, a partir de registros georeferenciados das espécies indicadoras dos GF. Comparamos apenas florestas que ocupam áreas de interflúvio ou encostas secas, sem influência dos corpos hídricos, da área nuclear (core) e marginais (transição com outros biomas) do Cerrado e que localmente são designadas como Mata Seca ou Floresta Estacional Decídua, Semidecídua e Sempre-Verde. Identificamos oito grupos fitofisionômicos definidos pela variação na composição florística-estrutural das espécies arbóreas entre os remanescentes da área nuclear e em faixas de transição e contato do bioma Cerrado com Caatinga, Amazônia e Mata Atlântica. As variáveis ambientais estruturadas no espaço, somados aos efeitos isolados dos filtros ambientais e espaciais contribuíram em 27% com a variação da vegetação. A disponibilidade de nutrientes dos solos foi a variável ambiental que exerceu maior controle na diversidade beta, com o dobro do poder de explicação da precipitação anual média, que foi a segunda variável de maior peso. Três GF possuem espécies indicadoras cujas distribuições são centradas no Brasil Central, enquanto os demais GF apresentam espécies indicadoras concentradas na Mata Atlântica, Caatinga ou Amazônia. Encontramos oito espécies endêmicas que habitam dois GF da área nuclear do Cerrado. Através de curvas de rarefação e extrapolação dos números de Hill determinamos que a riqueza e quantidade de espécies raras são significativamente maiores nas FTSS do contato do Cerrado com o bloco norte da Mata Atlântica. Comunidades com maior dominância ecológica (grande quantidade de indivíduos distribuídos entre poucas populações) concentram-se nos remanescentes da área nuclear do Cerrado e nos contatos com a Caatinga e com o bloco sul da Mata Atlântica, onde detectamos a maior fertilidade dos solos e a menor precipitação anual média entre os sítios amostrados. No segundo estudo verificamos quanto e como ciclos da fenologia foliar dos remanescentes e métricas fenológicas, derivadas de índices remotos de vegetação, representam a variação da diversidade alfa e beta e a estrutura (área basal e densidade) da vegetação arbórea. Através de análises de agrupamento e ordenação baseadas nos ciclos de fenologia foliar, determinamos quatro grupos fenológicos com tendências que variam de decíduas a sempreverde, assim como expressivas diferenças nos ciclos dos remanescentes entre os oito grupos fitofisionômicos anteriormente identificados. As métricas fenológicas podem ser utilizadas para representar parte da variação da diversidade (alfa e beta), assim como da área basal da vegetação arbórea. Os principais controles dos níveis de abscisão foliar dos remanescentes estão associados à precipitação anual média e a disponibilidade de nutrientes dos solos, depois de acomodadas as estruturas espaciais e temporais no componente aleatório do modelo de efeito misto. No entanto, a abscisão foliar das FTSS das áreas de contato do Cerrado com a Mata Atlântica foi relacionada com a diminuição da temperatura média mensal na estação seca, enquanto que nos remanescentes dos demais GF esse evento fenológico foi relacionado com o aumento da temperatura. Os resultados encontrados reforçam os recentes achados sobre a elevada diversidade beta entre remanescentes de FTSS da região Neotropical, mesmo quando refinamos a escala da análise para a parte central da diagonal seca. Determinamos a possibilidade de dividir as FTSS do Cerrado em oito grupos fitofisionômicos geograficamente similares aos distritos biogeográficos do Cerrado sensu stricto. Portanto, são apresentados padrões fitogeográficos adicionais e em escala mais refinada aos conhecidos atualmente, que podem guiar a elaboração e revisão de políticas públicas dirigidas ao conjunto das fitofisionomias do Cerrado. Os consistentes gradientes nos ciclos de fenologia foliar dos remanescentes, associados às variações do meio físico e da diversidade e estrutura da vegetação, indicam o potencial de uso dos índices para refinar mapas da distribuição de FTSS no Cerrado e, ainda, que essa técnica pode ser empregada para determinar os ciclos fenológicos das FTSS em outros núcleos da diagonal seca na região Neotropical.