Relações entre estrutura funcional, diversidade e estabilidade ecossistêmica em comunidades vegetais

Abstract

Dentre as ameaças causadas pealas mudanças climáticas, é esperado um aumento na frequência e na magnitude de eventos climáticos extremos. Portanto, é de vital importância identificar características da comunidade que confiram estabilidade aos processos ecossistêmicos. Por meio de três experimentos buscamos explorar essas intrincadas relações entre alguns aspectos da biodiversidade e a estabilidade ecológica. No primeiro estudo, comparamos a produtividade primária antes e depois de uma inundação em comunidades sintéticas com diferentes valores de riqueza de espécies, diversidade e composição funcional. No segundo experimento, investigamos como alterações na intensidade de chuvas (simuladas por meio de interceptadores) afetaram os atributos funcionais, diversidade e processos ecossistêmicos de um campo nativo sob diferentes frequências de desfolhação. O terceiro estudo, consistiu em um experimento com manipulação da riqueza de espécies por meio de remoções, onde analisamos o efeito da diversidade de espécies na estabilidade nos níveis de organização de comunidade (colonizações e extinções) e ecossistema (variação na produtividade primária). Atributos funcionais e outras características da comunidade (riqueza e composição) afetaram e foram afetadas pelos distúrbios. A relação diversidade-estabilidade apresentou diferentes tendências dependendo da natureza e intensidade do distúrbio. O aumento dos recursos após a inundação favoreceu comunidades mais ricas e aquelas contendo atributos relacionados à aquisição de recursos. Além disso, a frequência de desfolhação não afetou a resposta da vegetação à manipulação de chuva. Estabilidade apresentou tendências opostas dependendo do nível de organização ecológica considerado. Maior substituição 63 de espécies em comunidades mais ricas correspondeu a uma maior estabilidade em 64 processos ecossistêmicos.

Climate change is expected to increase the frequency and magnitude of extreme weather events. It is therefore of major importance to identify the community attributes that confer stability in ecosystem processes facing such events. By means of three experiment-based studies, we aimed to explore how plant community aspects affect ecological stability. In the first study, we compared data on biomass productivity before and after a major flood in synthetic plant communities with different values of species richness, functional diversity and community weighted means of functional traits on different measures of stability. In the second experiment, we investigate how changes in rainfall (simulated by rainout-shelters) alter functional traits and diversity and ecosystem processes of a natural grassland under different defoliation frequencies. The third study consisted on a biodiversity experiment in which we manipulated species richness by removals for studying the effects of species diversity on the stability at the community (colonization and extinction) and ecosystem levels (variation in primary productivity). Functional traits and other community features (richness, composition) affected and were affected by the disturbances. Diversity-stability relationships presented different trends depending on the disturbance nature and intensity. Resource inputs following the flood favoured rich communities and the ones characterized by traits related to resource acquisition. Also, defoliation frequency did not affect the way vegetation responded to rainfall manipulation. Stability showed opposite trends when evaluated at different levels of ecological organization. Higher turnover in rich communities corresponded to increased stability in ecosystem processes.