Aspectos da composição e diversidade do componente arbóreo das florestas da Reserva Florestal do Morro Grande, Cotia, SP

Isoprene in urban Atlantic forests: Variability, origin, and implications on the air quality of a subtropical megacity

Biosphere-atmosphere interactions play a key role in urban chemistry because of biogenic volatile organic compound (BVOC) emissions. Of the BVOC, isoprene is the most emitted compound; however, it also has anthropogenic origins in urban areas. In this study, we aimed to investigate the spatio-temporal variability and atmospheric impacts of biogenic and anthropogenic isoprene in the subtropical megacity of São Paulo (MASP), Brazil. Several measurement campaigns were conducted in three different urban Atlantic forests (Matão, PEFI, and RMG), and an urban background site (IAG); this equated to a total of 268 samples for the 2018-2019 period. For all sampling points, daytime average concentrations of isoprene were two to three times higher during the rainy season (IAG: 1.75 ± 0.93 ppb; Matão: 0.87 ± 0.35 ppb; PEFI: 0.50 ± 0.30 ppb; RMG: 0.37 ± 0.18 ppb), than those observed during the dry season (IAG: 0.46 ± 0.24 ppb; Matão: 0.31 ± 0.17 ppb; PEFI: 0.17 ± 0.11 ppb; RMG: 0.11 ± 0.07 ppb). Average isoprene concentrations were similar to those observed in other places worldwide, with the exception of the Amazon forest. Our results indicate differences in isoprene concentrations between sites, suggesting that environmental conditions such as the urban heat island and vegetation types, may play a role in spatial variability. Estimates of the isoprene fraction indicated that the biogenic fraction (85%) surpassed the anthropogenic fraction during the rainy season. By contrast, the anthropogenic fraction (52%) exceeded the biogenic fraction during dry periods. These fractions have an impact on potentially forming secondary pollutants gaseous (ozone formation potential: 7.19-33.32 μg m^-3), and aerosols (secondary organic aerosols formation potential: 0.41-1.88 μg m^-3). These results highlight the role of biogenic isoprene and its potential impact on urban air quality in subtropical megacities; this requires further investigation under future climate change scenarios.

Brazilian montane rainforest expansion induced by Heinrich Stadial 1 event

The origin of modern disjunct plant distributions in the Brazilian Highlands with strong floristic affinities to distant montane rainforests of isolated mountaintops in the northeast and northern Amazonia and the Guyana Shield remains unknown. We tested the hypothesis that these unexplained biogeographical patterns reflect former ecosystem rearrangements sustained by widespread plant migrations possibly due to climatic patterns that are very dissimilar from present-day conditions. To address this issue, we mapped the presence of the montane arboreal taxa Araucaria, Podocarpus, Drimys, Hedyosmum, Ilex, Myrsine, Symplocos, and Weinmannia, and cool-adapted plants in the families Myrtaceae, Ericaceae, and Arecaceae (palms) in 29 palynological records during Heinrich Stadial 1 Event, encompassing a latitudinal range of 30°S to 0°S. In addition, Principal Component Analysis and Species Distribution Modelling were used to represent past and modern habitat suitability for Podocarpus and Araucaria. The data reveals two long-distance patterns of plant migration connecting south/southeast to northeastern Brazil and Amazonia with a third short route extending from one of them. Their paleofloristic compositions suggest a climatic scenario of abundant rainfall and relative lower continental surface temperatures, possibly intensified by the effects of polar air incursions forming cold fronts into the Brazilian Highlands. Although these taxa are sensitive to changes in temperature, the combined pollen and speleothems proxy data indicate that this montane rainforest expansion during Heinrich Stadial 1 Event was triggered mainly by a less seasonal rainfall regime from the subtropics to the equatorial region.

High Emigration Propensity and Low Mortality on Transfer Drives Female-Biased Dispersal of Pyriglena leucoptera in Fragmented Landscapes

Dispersal is a biological process performed in three stages: emigration, transfer and immigration. Intra-specific variation on dispersal behavior, such as sex-bias, is very common in nature, particularly in birds and mammals. However, dispersal is difficult to measure in the field and many hypotheses concerning the causes of sex-biased dispersal remain without empirical confirmation. An important limitation of most empirical studies is that inferences about sex-biased dispersal are based only on emigration proneness or immigration success data. Thus, we still do not know whether sex-biased immigration in fragmented landscapes occurs during emigration, transfer or in both stages. We conducted translocation and radiotracking experiments to assess i) whether inter-patch dispersal movements of a rainforest bird (Pyriglena leucoptera) is sex-biased and ii) how dispersal stages and the perceptual range of the individuals are integrated to generate dispersal patterns. Our results showed that inter-patch dispersal is sex-biased at all stages for P. leucoptera, as females not only exhibit a higher emigration propensity but are subjected to a lower risk of predation when moving through the matrix. Moreover, our data support a perceptual range of 80 m and our results showed that dispersal success decreases considerably when inter-patch distances exceeds this perceptual range. In this case, birds have a higher probability of travelling over longer routes and, as a consequence, the risk of predation increases, specially for males. Overall, results supported that assuming dispersal as a single-stage process to describe dispersal behavior may be misleading. In this way, our study advanced our understanding of processes and patterns related to inter-patch dispersal of neotropical forest birds, shedding light on potential implications for population dynamics and for the management of fragmented landscapes.

Características ecológicas e implicações para a conservação da Reserva Florestal do Morro Grande

Os levantamentos biológicos realizados nos últimos cinco anos na Reserva Florestal do Morro Grande (RFMG) permitiram inventariar mais de 13.000 indivíduos pertencentes a 673 espécies de árvores, mamíferos não-voadores, aves, répteis, anuros e aranhas orbitelas. A comparação dos dados obtidos revela padrões biológicos consistentes que levam a quatro conclusões principais: i) a RFMG se situa numa condição de transição, recebendo influências das florestas ombrófilas densas e mistas, das estacionais e até do cerrado; ii) todos os grupos taxonômicos estudados apresentam diferenças significativas na riqueza e/ou na composição de espécies quando comparadas as florestas em estádios sucessionais intermediários/avançados de sucessão (80-90 anos após corte raso) e a floresta madura, mais antiga (onde houve apenas corte seletivo), o que deve contribuir para um aumento da diversidade gama da RFMG, uma vez que esta é um complexo mosaico de vegetação em diferentes estádios sucessionais; iii) dado, em parte, aos dois fatores anteriores, a RFMG apresenta um padrão, consistente para diferentes grupos taxonômicos, de elevada riqueza de espécies quando comparada com outras áreas de Floresta Atlântica; iv) por sua localização numa matriz de alta densidade populacional humana, a RFMG vem sofrendo fortes perturbações, em particular devido à caça, extrativismo vegetal predatório e entrada de espécies exóticas e invasoras. A conservação da singular biota da RFMG dependerá do estabelecimento de um plano de manejo que consiga tirar vantagens da proximidade à cidade de São Paulo, em termos de pesquisa científica e projetos educacionais/turísticos, e estabeleça o controle das espécies exóticas, da caça, do extrativismo vegetal e da ocupação inadequada do seu entorno imediato.

A regeneração florestal em áreas de floresta secundária na Reserva Florestal do Morro Grande, Cotia, SP

Apesar de sua complexidade, é necessário um conhecimento mais sintético sobre o processo de regeneração em florestas tropicais sujeitas a diferentes regimes de perturbação, tanto natural como antrópico. Dada a grande extensão de florestas secundárias na região Neotropical, um importante tópico a ser abordado é o potencial dessas manchas de floresta na conservação da diversidade biológica do componente arbóreo típico de manchas de floresta mais antiga, menos perturbada. O objetivo principal deste estudo foi avaliar a estrutura da comunidade de plântulas de espécies arbóreas e arbustivas e seu potencial como fonte de regeneração em áreas de floresta secundária na Reserva Florestal do Morro Grande (RFMG), uma das porções mais significativas de Mata Atlântica no Planalto Atlântico. A estrutura e composição da comunidade foram amostradas através de parcelas de 1 m² alocadas em três áreas de floresta secundária localizadas no interior da RFMG. Foram identificadas 106 espécies dentre as 742 plântulas amostradas, distribuídas em 35 famílias e 69 gêneros. As famílias mais ricas (Myrtaceae, Fabaceae, Rubiaceae e Lauraceae) representaram 47,2% do total de espécies, e as cinco espécies mais abundantes foram Myrcia fallax, Ocotea dispersa, Psychotria vellosiana, Psychotria suterella e Matayba elaeagnoides. O estrato de regeneração apresentou-se predominantemente constituído de espécies zoocóricas e tolerantes à sombra, características de estádios mais avançados da sucessão florestal da Mata Atlântica. A comunidade de plântulas não apresentou variação em sua abundância e estrutura de tamanho, mas a composição de espécies e a riqueza variaram significativamente entre as áreas. Os resultados sugerem que o estrato de regeneração nas áreas de floresta secundária da RFMG tem um alto valor potencial na conservação da diversidade biológica do componente arbóreo típico de manchas de floresta mais antiga e, consequentemente, na restauração florestal em escala regional. As diferenças espaciais observadas na composição florística e na riqueza da chuva de sementes e da comunidade de plântulas em áreas de floresta secundária no interior da RFMG, representam componentes importantes que influenciam o processo de sucessão e a manutenção da diversidade de espécies, pois podem funcionar como fontes de recrutamento de novos indivíduos e de espécies.

Uma área de relevante interesse biológico, porém pouco conhecida: a Reserva Florestal do Morro Grande

A Reserva Florestal do Morro Grande (RFMG, 10.870 ha) é um dos maiores remanescentes florestais do Planalto Atlântico paulista, região que foi submetida a fortes pressões de desmatamento tanto para a agricultura quanto para a exploração da lenha e do carvão e, mais recentemente, para a expansão imobiliária. A RFMG situa-se sobre embasamento cristalino, justo acima da Serra de Paranapiacaba, em altitudes que variam de 860 a 1075 m, numa região de transição entre o clima pluvial tropical do litoral e da encosta Atlântica, com o clima estacional do interior do estado. Por conseguinte, suas florestas acabam tendo uma composição de espécies particular, com elementos das florestas ombrófila densa e mesófila semi-decidual. Apesar desta particularidade, não houve até recentemente praticamente nenhum estudo nas florestas do Morro Grande. Foi apenas a partir de 2000 que um grupo de pesquisadores, no contexto de um projeto temático vinculado ao programa BIOTA/FAPESP, procurou analisar de forma sistemática a composição de diferentes grupos taxonômicos, assim como caracterizar processos ecológicos associados com a regeneração florestal. Este artigo tem por objetivo introduzir uma série de nove artigos com os principais resultados dos levantamentos biológicos na RFMG, obtidos nos últimos quatro anos, assim como fazer uma caracterização do histórico e das condições abióticas na Reserva, em termos de embasamento geológico, pedológico, clima, hidrografia, e do uso e cobertura do território.