The effect of canopy cover on the tree community in a transition area between woodland savanna and semideciduous seasonal forest

Authors

Keywords:

Woody Encroachment., Biodiversity., Hemispherical photography., Luminosity.

Abstract

The advancement of forest formations into savannas is a global phenomenon. In recent decades, woody encroachment has been frequent in the state of São Paulo, and several areas previously classified as woodland savanna are now considered ecotones between woodland savanna and semideciduous seasonal forest. One of the possible factors for this phenomenon is the increase in canopy cover provided by typical forest and generalist species, restricting the occurrence of savanna species that require greater sunlight exposure. Canopy cover estimation refers to the amount of area covered by tree canopies in a vegetation area and is crucial for assessing sunlight availability in the ecosystem. Our aim was to determine whether the canopy cover index in a transition area between woodland savanna and semideciduous seasonal forest affects the richness and abundance of the tree community. We measured the abundance of savanna, forest, and generalist species, as well as the average canopy cover during the dry and rainy seasons, in 50 permanent plots in a transition area between woodland savanna and semideciduous seasonal forest, located in Glebe II of the Aimorés Wildlife Refuge, in Bauru, middle-west region of São Paulo state, southeastern Brazil. Multivariate analyzes of correlation, regression, and clustering did not indicate significant results between average canopy cover and the richness and abundance of savanna species. However, we observed strong positive and negative correlations within the tree community, which may indicate a dynamic process of savanna species replacement. Woody encroachment in savanna regions has been widespread among the scientific community. However, the reasons for this phenomenon have not yet been elucidated. It is likely that several factors play a role in woody encroachment, and the main challenge lies in determining the influence of these factors and understanding the degree of interaction among them.

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Author Biography

Veridiana de Lara Weiser, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP)

possui Graduação em Ciências Biológicas (Bacharelado e Licenciatura) pela Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto (1999); Mestrado em Ciências (Biologia Comparada) pela Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto (2002); Doutorado em Ecologia pela Universidade Estadual de Campinas (2007); Pós-doutorado no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Bauru (2013); Pós-Doutorado no Departamento de Química da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Bauru (2020) e Pós-Doutorado no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Bauru (2022). Professora Substituta do Curso de Ciências Biológicas da Faculdade de Ciências da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Bauru em 2017, 2018, 2022 e 2023. Professora e Orientadora no Programa de Pós-graduação em Biociências (Interunidades) da Universidade Estadual Paulista, Câmpus de Assis e Câmpus de Bauru desde 2018. Tem experiência na área de Botânica e Ecologia Vegetal, com ênfase em taxonomia de Angiospermas e ecologia de comunidades de plantas nativas do cerrado, atuando principalmente nos seguintes temas: biodiversidade do cerrado, taxonomia de espécies vegetais nativas do cerrado, restauração ecológica do cerrado, germinação de sementes e desenvolvimento de plântulas, florística de fanerógamas, taxonomia e diversidade de trepadeiras do cerrado, interação trepadeira - forófito e caracterização térmica do súber de espécies lenhosas do cerrado.

References

Abreu, R.C.R.; Durigan, G.; Melo, A.C.G; Pilon, N.A.L.; Hoffmann, W.A. 2021. Facilitation by isolated trees triggers woody encroachment and a biome shift at the savanna–forest transition. Journal of Applied Ecology, v. 58, n. 11, p. 2650-2660. DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13994

Abreu, R.C.R.; Hoffmann, W.A.; Vasconcelos, H.L.; Pilon, N.A.L.; Rossatto, D.R.; Durigan, G. 2017. The biodiversity cost of carbon sequestration in tropical savanna. Science Advances, v. 3, n. 8, p. e1701284. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1701284

Berg, E. van den; Santos, F.A.M. 2003. Aspectos da variação ambiental em uma floresta de galeria em Itutinga, MG, Brasil. Ciência Florestal, v. 13, n. 2, p. 83-98. DOI: https://doi.org/10.5902/198050981745

Bridgewater, S.; Ratter, J.A.; Ribeiro, J.F. 2004. Biogeographic patterns, B-diversity and dominance in the cerrado biome of Brazil. Biodiversity and Conservation, v. 13, n. 12, p. 2295-2317. DOI: https://doi.org/10.1023/B:BIOC.0000047903.37608.4c

Devine, A.P.; McDonald, R.A.; Quaife, T.; Maclean, I.M.D. 2017. Determinants of woody encroachment and cover in African savannas. Oecologia, v. 183, n. 4, p. 939-951. DOI: https://doi.org/10.1007/s00442-017-3807-6

Durigan, G.; Franco, G.A.D.C.; Siquiera, M.F. 2004b. A vegetação dos remanescentes de cerrado no Estado de São Paulo. p. 29-56. In: Bitencourt, M.D.; Mendonça, R.R. org. 2004. Viabilidade de conservação dos remanescentes de cerrado no Estado de São Paulo. Annablume, Fapesp, São Paulo, SP, Brasil.

Durigan, G.; Ramos, V.S.; Ivanauskas, N.M.; Franco, G.A.D.C. 2012. Espécies indicadoras de fitofisionomias na transição Cerrado-Mata Atlântica no estado de São Paulo. Secretaria do Meio Ambiente, São Paulo, SP, Brasil.

Durigan, G.; Ratter, J.A. 2006. Successional changes in cerrado and cerrado/forest ecotonal vegetation in western São Paulo State, Brazil, 1962-2000. Edinburgh Journal of Botany, v. 63, n. 1, p. 119-130, 2006. DOI: https://doi.org/10.1017/S0960428606000357

Durigan, G.; Siquiera, M.F.; Franco, G.A.D.C.; Contieri, W.A. 2004a. A flora arbustivo-arbórea do médio Paranapanema: base para a restauração dos ecossistemas naturais. p. 199-239. In: Vilas Boas, O.; Durigan, G. org. 2004. Pesquisas em conservação de florestas e do meio ambiente. Páginas e Letras, São Paulo, SP, Brasil.

Flake, S.W.; Abreu, R.C.R.; Durigan, G.; Hoffmann, W.A. 2021. Savannas are not old fields: functional trajectories of forest expansion in a fire-suppressed Brazilian savanna are driven by habitat generalists. Functional Ecology, v. 35, n. 8, p.1797-1809. DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2435.13818

Flake, S.W.; Honda, E.A.; Pilon, N.A.L.; Hoffmann, W.A.; Durigan, G. 2022. Not all trees can make a forest: tree species composition and competition control forest encroachment in a tropical savanna. Journal of Ecology, v. 110, n. 2, p. 301-312. DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2745.13820

Francisco, B.S. 2020. Composição, estrutura e evolução temporal de um fragmento de cerrado no sudeste do Brasil. 2020. 69 f. Dissertação (Mestrado em Biociências - Interunidades) – Faculdade de Ciências e Letras de Assis, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Assis. 2020.

Garcia, L.C.; Rezende, M.Q.; Pimenta, M.A.; Machado, R.M.; Lemos-Filho, J.P. 2007. Heterogeneidade do dossel e quantidade de luz no recrutamento do sub-bosque de uma mata ciliar no Alto São Francisco, Minas Gerais: análise através de fotos hemisféricas. Revista Brasileira de Biociências, v. 5, supl. 2, p. 99-101.

Geiger, E.L.; Gotsch, S.G.; Damasco, G.; Haridasan, M.; Franco, A.C.; Hoffmann, W.A. 2011. Distinct roles of savanna and forest tree species in regeneration under fire suppression in a Brazilian savanna. Journal of Vegetation Science, v. 22, n. 2, p. 312-321. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1654-103.2011.01252.x

Glončák, P. 2009. Influence of light conditions on variability and diversity of field-layer vegetation in the mountain. Acta Facultatis Forestalis Zvolen, v. 51, suppl. 1, p. 69-83.

Hennenberg, K.J.; Fischer, F.; Kouadio, K.; Goetze, D,; Orthmann, B.; Linsenmair, K.E.; Jeltsch, F.; Porembski, S. 2006. Phytomass and fire occurrence along forest–savanna transects in the Comoé National Park, Ivory Coast. Journal of Tropical Ecology, v. 22, n. 3, 303-311. DOI: https://doi.org/10.1017/S0266467405003007

Hoffmann, W.A.; Franco, A. C. 2003. Comparative growth analysis of tropical forest and savanna woody plants using phylogenetically independent contrasts. Journal of Ecology, v. 91, n. 3, p. 475-484, DOI: https://doi.org/10.1046/j.1365-2745.2003.00777.x

IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2019. Biomas e Sistema Costeiro-Marinho do Brasil. IBGE, Coordenação de Recursos Naturais e Estudos Ambientais, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

Jarčuška, B.; Kucbel, S.; Jaloviar, P. 2010. Comparison of output results from two programmes for hemispherical image analysis: Gap Light Analyser and WinScanopy. Journal of Forest Science, v. 56, n. 4, p. 147-153. DOI: https://doi.org/10.17221/76/2009-JFS

Klink, C.A.; Machado, R.B. 2005. A conservação do Cerrado brasileiro. Megadiversidade, v. 1, n. 1, p. 147-155.

Mendonça, R.R.; Bitencourt, M.D. 2004. A sustentabilidade do cerrado paulista. p. 121-127. In: Bitencourt, M.D.; Mendonça, R.R. org. 2004. Viabilidade de conservação dos remanescentes de cerrado no Estado de São Paulo. Annablume, Fapesp, São Paulo, SP, Brasil.

Monte, M.A.; Reis, M.G.F.; Reis, G.G.; Leite, H.G.; Stocks, J.J. 2007. Métodos indiretos de estimação da cobertura de dossel em povoamentos de clone de eucalipto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 42, n. 6, p. 769-775. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2007000600002

Myers, N.; Mittermeier, R.A.; Mittermeier, C.G.; Fonseca, G.A.B.; Kent, J. 2000. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, v. 403, n. 6772, p. 853-858. DOI: https://doi.org/10.1038/35002501

Oliveira-Filho, A.T.; Curi, N.; Vilela, E.A.; Carvalho, D.A. 1998. Effects of canopy gaps, topography, and soils on the distribution of woody species in a Central Brazilian deciduous dry forest. Biotropica, v. 30, n. 3, p. 362-375. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7429.1998.tb00071.x

Rosan, T.M.; Aragão, L.E.O.C.; Oliveras, I.; Phillips, O.L.; Malhi, Y.; Gloor, E.; Wagner, F.H. 2019. Extensive 21st‐century woody encroachment in South America's savanna. Geophysical Research Letters, v. 46, n. 12, p. 6594-6603. DOI: https://doi.org/10.1029/2019GL082327

Rossatto, D.R.; Hoffmann, W.A.; Franco, A.C. 2009. Differences in growth patterns between co-occurring forest and savanna trees affect the forest– savanna boundary. Functional Ecology, v. 23, n. 4, p. 689-698.

São Paulo. Secretaria do Meio Ambiente/Instituto Florestal. 2020. Inventário florestal do estado de São Paulo – Mapeamento da cobertura vegetal nativa. Imprensa Oficial, São Paulo, SP, Brasil.

Špulák, O. 2008. Assimilation apparatus variability of beech transplants grown in variable light conditions of blue spruce shelter. Journal of Forest Science, v. 54, n. 11, p. 491-496. DOI: https://doi.org/10.17221/57/2008-jfs

Strassburg, B.B.N.; Brooks, T.; Feltran-Barbieri, R.; Iribarrem, A.; Crouzeilles, R.; Loyola, R.; Latawiec, A.E.; Oliveira Filho, F.J.B.; Scaramuzza, C.A.M.; Scarano, F.R.; Soares-Filho. B.; Balmford, A. 2017. Moment of truth for the Cerrado hotspot. Nature Ecology and Evolution, v. 1, n. 4, p. 1-3. DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-017-0099

Suganuma, M.S.; Torezan, J.M.D.; Cavalheiro, A.L.; Vanzela, A.L.L.; Benato, T. 2008. Comparando metodologias para avaliar a cobertura do dossel e a luminosidade no sub-bosque de um reflorestamento e uma floresta madura. Revista Árvore, v. 32, n. 2, p. 377-385. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622008000200020

Szwagrzyk, J.; Szewczyk, J. 2008. Is natural regeneration of forest stands a continuous process? A case study of an old growth forest of the western Carpathians. Polish Journal of Ecology, v. 56, n. 4, p. 623-633.

Weiser, V. de L. 2007. Árvores, arbustos e trepadeiras do cerradão do Jardim Botânico Municipal de Bauru, SP. 2007. 100 f. Tese (Doutorado em Ecologia) – Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2007.

Published

2023-12-31

How to Cite

Tiveron, G. R., Zagatto, L. F. G., & Weiser, V. de L. (2023). The effect of canopy cover on the tree community in a transition area between woodland savanna and semideciduous seasonal forest. Journal of Geospatial Modelling, 3(1), 165–171. Retrieved from https://cajapio.ufma.br/index.php/geospatial/article/view/22196

Issue

Section

Artigos