DIVERSIDADE DE PLANTAS

 

 

“...um milhão ou mais de animais podem ser facilmente explicados em termos de 300.000 espécies de plantas (tantas das quais tem, expressivamente, diferentes partes, tais como, folhas, troncos, raízes, etc), e a existência de três quartos dos carnívoros (Hutchinson, 1959), mas não há nenhuma explicação comparável para plantas autotróficas; todas precisam de luz, dióxido de carbono, água e os mesmos nutrientes minerais” (Grubb, 1977).

 

 

Vários estudos têm vinculado a heterogeneidade ambiental com a diversidade de plantas (Burnett et al., 1998). Há evidências que sugerem que as árvores de florestas tropicais são especializadas em certas condições climáticas e pedológicas e alguns pesquisadores argumentam que a diversidade de espécies arbóreas é proporcional à heterogeneidade ambiental (Ashton, 1969, 1977).

Em 1982, Tilman apresentou um dos possíveis vínculos entre diversidade de habitats e biodiversidade de plantas, através de seu modelo de competição por recursos e estrutura de comunidades.

A população de cada espécie pode aumentar quando os recursos são mais abundantes que um determinado nível especifico (link com fatores limitantes) e cada população persistirá em uma área na ausência de competição. Quando os competidores estão presentes, a área original de ocorrência das populações na ausência de competição é reduzida. Dentro de uma região geográfica, a heterogeneidade natural dos recursos pode ser mostrada por uma área superposta no gráfico de níveis de recursos. As espécies cujos limites de persistência caem dentro da área podem coexistir (FIGURA 1).

 

 

 

Caixa de texto: Figura 1.

(A) Como a espécie A é uma competidora superior para ambos os recursos em todos os habitats, apenas esta espécie pode sobreviver e B é eliminada.
(B) A espécie B é melhor competidora para ambos os recursos e elimina A. 
(C) As isolinhas atravessam um ponto de equilíbrio para ambas as espécies. Em combinação com os vetores de consumo de recursos das duas espécies, essas isolinhas determinam as condições do habitat na qual uma das espécies (A ou B) vence ou ambas as espécies coexistem. Cada habitat é definido por seus pontos de suprimento de recursos. A região central, no caso, rotulada como estável, mostra o resultado da competição. 
(D) Como os vetores são reversos, há  uma instabilidade no ponto de equilíbrio das duas espécies, ou seja, na região central, somente uma espécie vence. O vencedor é determinado pelas condições iniciais.

 

 

Na FIGURA 2 nota-se que em níveis baixos de recursos, uma dada amplitude de heterogeneidade ambiental intersecta as áreas de persistência de mais espécies que uma amplitude similar de heterogeneidade em altos níveis de recursos.

 

 

                   

 

Caixa de texto: Figura 2.
O gráfico mostra sete espécies competidoras para dois recursos, duas a duas, em regiões de coexistência. Quando a variabilidade ambiental local é considerada (círculos), os habitats com baixa abundância de recursos são mais prováveis de suportar mais espécies sobre o espectro de variabilidade, indicando que a amplitude absoluta é comparável entre habitat (Tilman, 1982).

 

Os baixos níveis de recursos dos solos, que podem ser encontrados sob muitas florestas tropicais, poderiam, segundo o modelo da competição, promover a alta diversidade.

Basicamente, Tilman sugeriu que a heterogeneidade é relativa, dependendo do suprimento e demanda por recursos limitantes.

Burnett et al. (1998), analisando um ecossistema de floresta decídua, concluíram que, a riqueza e diversidade de árvores e arbustos apresentaram-se significativamente altas em sítios com alta heterogeneidade geomorfológica do que em sítios com baixa heterogeneidade geomorfológica, ou seja, sítios que exibiam poucas mudanças no terreno ou condições do solo. A riqueza, a diversidade e a dominância de espécies estavam associadas com a heterogeneidade das propriedades abióticas. Além disso, o coeficiente de variação da cobertura de dossel dos arbustos foi maior em áreas de alta heterogeneidade geomorfológica do que nas de baixa heterogeneidade. A mesma correlação positiva foi observada em relação ao coeficiente de variação no diâmetro a altura do peito (DAP) das espécies arbóreas. As variações no aspecto e na drenagem do solo foram as variáveis mais importantes na estimativa da diversidade biológica, demonstrando uma íntima associação entre diversidade abiótica e biótica.

C.A.M. Scaramuzza, 2004)

 
Contudo a variabilidade abiótica, por si só, não é responsável pela grande diversidade de plantas. A heterogeneidade, causada pelas variações temporais e pelas perturbações nos ecossistemas, pode alterar a biodiversidade.

Chesson & Warner (1981) baseando-se na teoria de acesso aleatório (loteria) (Sale, 1977, 1978) sugeriram que uma variação anual na taxa de reprodução poderia levar a uma coexistência de espécies, uma vez que cada espécie poderia ser favorecida por alguns anos. Contudo esta teoria é bastante questionada, uma vez que apenas algumas espécies poderiam coexistir através deste mecanismo.

C.A.M. Scaramuzza, 2004)

 
Connell (1978) conclui que a alta diversidade em florestas tropicais e nos recifes de corais é mantida pelo estado de não equilíbrio desses ecossistemas, sugerindo uma relação entre alta diversidade e níveis intermediários de perturbações nas comunidades. A hipótese de distúrbio intermediário, diz que as perturbações, sejam causadas por alterações nas condições físicas, por predação, ou por outros fatores, abrem espaços para a colonização e iniciam um ciclo de sucessão de espécies (link com sucessão – Ricardo). Com um nível moderado de perturbações, a comunidade se torna um mosaico de fragmentos de habitat em diferentes estágios de sucessão.

Dentro desta linha, Ricklefs (1977) propõe um modelo alternativo, onde sugere que a formação de clareira aumenta a diversidade em florestas, uma vez que essas aberturas criam um espectro de condições para a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas, no qual diferentes espécies podem se especializar (Pickett, 1983). Perturbações produziriam heterogeneidade ambiental transitória durante um estágio critico da vida das plantas e outros organismos. As clareiras, criadas pela quedas de árvores, fazem com que a luz atinja o solo, mudando as condições físicas para o estabelecimento de plantas e a decomposição de detritos orgânicos. Além disso, com poucas raízes vivas nas clareiras, os nutrientes são mais rapidamente removidos do solo. Esses processos ocorrem mais intensamente nos trópicos, devido à incidência direta dos raios solares e a maior proteção conferida pela estrutura do dossel nas florestas tropicais. Como resultado, as perturbações nas florestas tropicais criam uma maior variedade (heterogeneidade ambiental) nas condições abióticas disponíveis para a germinação de sementes nos trópicos do que nas latitudes maiores. Se algumas espécies tornam-se especialistas em sobreviver nessas condições adversas, então a coexistência pode aumentar a diversidade. Isto pode ser relevante para a teoria dos gradientes latitudinais na diversidade (LINK com hipótese de gradientes latitudinais).

Bascompte & Rodriguez (2001), estudando a alteração do padrão de riqueza de espécies de árvores lenhosas em pradarias, observaram que a diminuição da cobertura de vegetação arbórea é acompanhada pela diminuição na riqueza de espécies. O declínio da riqueza de espécies é altamente não linear, e apresenta um limiar bem definido abaixo do qual a riqueza de espécies se colapsa.

Ainda existe uma falta de conhecimento de como a diversidade das comunidades varia quando uma grande área continua de habitat se torna fragmentada.

Estudos teóricos também mostraram que o declínio de riqueza de espécies com a perda de habitats é um processo não linear, com a extinção de espécies tornando mais e mais freqüentes com o desaparecimento de habitat (Tilman et al,. 1994; Stone, 1995)

Essa relação pode ser entendida considerando informações sobre como a estrutura da paisagem muda com a cobertura da vegetação e como a riqueza de espécies está relacionada com a estrutura da paisagem (link com ecologia da paisagem).

No trabalho de Bascompte & Rodriguez (2001), até um certo ponto, o aumento no número e na variação do tamanho do fragmento não teve uma influência na riqueza de espécies de árvores lenhosas.  Assim para valores baixos e intermediários de remoção de floresta, parece haver um balanço entre forças opostas e a riqueza não se altera. E acima de um limiar o número de fragmentos florestais e a variação no tamanho começam a decair acompanhado pela diminuição da riqueza. Contudo, devemos estar cientes de que esses limiares variarão de comunidade para comunidade, uma vez que os processos de extinção serão afetados pela biologia das espécies. Espécies com capacidade de dispersão a longa distância responderão a descontinuidade do habitat em níveis mais altos de remoção de cobertura, do que as espécies com baixa capacidade de dispersão. Em ambientes fragmentados, a quantidade de habitats e suas estruturas espaciais podem ser relevantes para riqueza de espécies (Saunders et. al., 1991). Os padrões de estrutura da paisagem (link com ecologia da paisagem) têm um grande poder de explicação na perda de riqueza de espécies.