Coordenação ambiental dos atributos das plântulas sob a defaunação de mamíferos nas florestas tropicais

Abstract

A forma e a estrutura das folhas refletem estratégias funcionais das plantas, expressando como as espécies alocam recursos para aquisição, uso e conservação sob diferentes pressões ambientais. Esses atributos funcionais são características morfológicas, fisiológicas ou fenológicas associadas ao crescimento e à sobrevivência dos organismos, sendo fundamentais para compreender os mecanismos que estruturam comunidades vegetais durante a regeneração florestal, particularmente no estágio de plântulas, quando a mortalidade é elevada e os filtros bióticos e abióticos atuam com maior intensidade. Grandes mamíferos herbívoros podem influenciar a expressão desses atributos por meio do consumo e do pisoteio das plântulas, além de efeitos indiretos no solo e ambiente. Contudo, populações e funções ecossistêmicas desses animais têm sido amplamente reduzidas pela caça e pela fragmentação de habitats, processo conhecido como defaunação, cujas consequências para a organização funcional das comunidades vegetais ainda são pouco compreendidas. Nesta dissertação, utilizamos um experimento de longo prazo de exclusão de grandes mamíferos (DEFAU-Biota) para avaliar como a perda ou a variação na abundância de mamíferos herbívoros altera a expressão de atributos funcionais de plântulas em duas comunidades de Mata Atlântica. Investigamos conjuntamente os efeitos da biomassa de mamíferos, da disponibilidade de nutrientes do solo (nitrogênio, fósforo e potássio) e da densidade e diversidade de plântulas sobre os padrões de variação funcional. Mensuramos atributos associados a estratégias de aquisição e conservação de recursos: altura, área foliar específica, espessura foliar, conteúdo de matéria seca foliar e densidade foliar, em plântulas saudáveis amostradas em parcelas de exclusão. A biomassa de mamíferos foi estimada por armadilhas fotográficas, e os dados analisados por modelos estatísticos multivariados integrando gradientes bióticos e abióticos. A variação funcional das plântulas foi estruturada principalmente ao longo de eixos independentes de área, massa e biomecânica, estando mais fortemente associada à disponibilidade de nutrientes do solo e à estrutura da comunidade regenerante do que à biomassa atual de mamíferos. Os resultados indicam que a herbivoria não atua como um filtro funcional direto, mas que as consequências funcionais da defaunação emergem predominantemente por vias indiretas, mediadas por alterações edáficas e pela organização da regeneração vegetal, com potenciais consequências para a composição e o funcionamento do ecossistema a longo prazo.

The shape and structure of leaves reflect the functional strategies of plants, expressing how species allocate resources for acquisition, use, and conservation under different environmental pressures. These functional traits are morphological, physiological, or phenological characteristics associated with the growth and survival of organisms and are fundamental to understanding the mechanisms that structure plant communities during forest regeneration, particularly at the seedling stage, when mortality is high and biotic and abiotic filters act with greater intensity. Large herbivorous mammals can influence the expression of these traits through seedling consumption and trampling, as well as indirect effects on soil conditions and the regeneration environment. However, the populations and ecosystem functions of these animals have been greatly reduced by hunting and habitat fragmentation, a process known as defaunation, whose consequences for the functional organization of plant communities are still poorly understood. In this dissertation, we used a long-term large mammal exclusion experiment (DEFAU-Biota) to assess how the loss or variation in the abundance of herbivorous mammals alters the functional traits of seedlings in two Atlantic Forest communities. We jointly investigated the effects of mammalian biomass, soil nutrient availability (nitrogen, phosphorus, and potassium), and seedling density and diversity on functional variation patterns. We measured traits associated with resource acquisition and conservation strategies: height, specific leaf area, leaf thickness, leaf dry matter content, and leaf density in healthy seedlings sampled in exclusion plots. Mammal biomass was estimated using camera traps, and the data were analyzed using multivariate statistical models integrating biotic and abiotic gradients. The functional variation of seedlings was structured mainly along independent axes of area, mass, and biomechanics, being strongly associated with soil nutrient availability and the structure of the regenerating community rather than with current mammal biomass. The results indicate that herbivory does not act as a direct functional filter, but that the functional consequences of defaunation emerge predominantly through indirect pathways, mediated by edaphic changes and the organization of plant regeneration, with potential long-term consequences for the composition and functioning of the ecosystem.