Skip to main content

Advertisement

Log in

Relationship between the environmental conditions and floristic patterns in two phytophysiognomies of the Brazilian Cerrado

Environment, Development and Sustainability Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Cerrado is the second-largest Brazilian biome and an important area for nature conservation. However, little is known about the distribution of forest species in anthropized areas undergoing natural regeneration. Understanding the dynamics of ecological succession is fundamental to the decision-making process regarding revegetation of anthropic areas in the Cerrado. Thus, this study aimed to evaluate the phytosociological patterns of natural regeneration in areas anthropized by agricultural uses in the Cerrado in different soil and environmental conditions. For this purpose, the study was performed in an anthropized area that has been protected from anthropic actions since 2002. A floristic survey of forest species was carried out, and soil samples were collected at depths of 0–5, 5–10, and 10–20 cm to determine the physical and chemical properties of the soil. The distribution of forest species with respect to the soil characteristics was determined using multivariate analysis. The distribution of the forest species was shown to be influenced by the soil properties and the degree of succession of the vegetation. Furthermore, the natural regeneration process resulted in an improvement in the chemical properties of soils in the Gleysol class. This pattern is related to the slow decomposition of organic matter, being associated with an environment that has greater water availability and, consequently, less nutrient loss from leaching during the cycling mechanisms responsible for the return of nutrients to the soil.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5

References

  • Angiosperm Phylogeny Group. (2009). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society, Londres, 161, 105–121.

    Article  Google Scholar 

  • Ávila, M. A., Souza, S. R., Veloso, M. D. M., Santos, R. M., Fernandes, L. A., & Nunes, Y. R. F. (2016). Structure of natural regeneration in relation to soil properties and disturbance in two swamp forests. Cerne, 22(1), 1–10.

    Article  Google Scholar 

  • Budke, J. C., Jarenkow, J. A., & Oliveira-Filho, A. T. (2007). Relationships between tree component structure, topography and soils of a riverside forest, Rio Botucaraí, Southern Brazil. Plant Ecology, 189(2), 187–200.

    Article  Google Scholar 

  • Budke, J. C., Jarenkow, J. A., & Oliveira-Filho, A. T. (2010). Intermediary disturbance increases tree diversity in riverine forest of southern Brazil. Biodiversity and Conservation, 19(8), 2371–2387.

    Article  Google Scholar 

  • Bueno, M. L., Neves, D. R. M., Souza, A. F., Oliveira, E., Jr., Damasceno, G. A., Jr., Pontara, V., et al. (2013). Influence of edaphic factors on the floristic composition of an area of Cerradão in the Brazilian central-west. Acta Botanica Brasilica, 27(2), 445–455.

    Article  Google Scholar 

  • Calgaro, H. F., Buzetti, S., Silva, L. R., Stefanini, L., Miranda, L. P. M., Moraes, M. A. D., et al. (2015). Distribuição natural de espécies arbóreas em áreas com diferentes níveis de antropização e relação com os atributos químicos do solo. Revista Árvore, 39(2), 233–243.

    Article  Google Scholar 

  • Campos, W. H., & Martins, S. V. (2016). Natural regeneration stratum as an indicator of restoration in area of environmental compensation for mining limestone, municipality of Barroso, MG, Brazil. Revista Árvore, 40(2), 189–196.

    Article  Google Scholar 

  • Colwell, R. K., & Coddington, J. A. (1994). Estimating terrestrial biodiversity through extrapolation. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, B345, 101–118.

    Google Scholar 

  • Coutinho, F., Pereira, M. G., Beutler, S. J., Torres, J. L. R., & Fabian, A. J. (2008). Avaliação das Limitações ao Uso Agrícola dos Solos da CEFET, Uberaba (MG). Anais Manejo e conservação do solo e da água no contexto das mudanças ambientais (pp. 1–4). Brasil: Rio de Janeiro.

  • Curcio, G. R., Galvão, F., Bonnet, A., Barddal, M. L., & Dedecek, R. A. (2007). A floresta fluvial em dois compartimentos do rio Iguaçu, Paraná, Brasil. Floresta, 37(2), 125–147.

    Article  Google Scholar 

  • Cysneiros, V. C., Mendonca, J. O., Jr., Gaui, T. D., & Braz, D. M. (2015). Diversity, community structure and conservation status of an Atlantic Forest fragment in Rio de Janeiro State, Brazil. Biota Neotropica, 15(2), 1–15.

    Article  Google Scholar 

  • Dick, G., & Schumacher, M. V. (2015). Relações entre solo e fitofisionomias em florestas naturais. Revista Ecologia e Nutrição Florestal, 3(2), 31–39.

    Google Scholar 

  • Donagema, K. G., Campos, D. V. B., Calderano, S. B., Teixeira, W. G., & Viana, J. H. M. (2011). Manual de métodos de Análise de solo. Rio de Janeiro: Embrapa Solos.

    Google Scholar 

  • Durigan, G., Melo, A. C. G., Contieri, W. A., & Nakata, H. (2004). Regeneração natural da vegetação de Cerrado sob florestas plantadas com espécies nativas e exóticas. Pesquisas em conservação e recuperação ambiental no oeste paulista: resultados da cooperação Brasil/Japão. São Paulo: Instituto Florestal.

    Google Scholar 

  • Egler, F. E. (1954). Vegetation science concepts I. Initial floristic composition, a factor in old-field vegetation development. Plant Ecology, 4(6), 412–417.

    Article  Google Scholar 

  • Felfili, J. M., Eisenlohr, P. V., Melo, M. M. R. F., Andrade, L. A., & Meira-Neto, J. A. A. (2011). Fitossociologia no Brasil: métodos e estudos de casos. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa.

    Google Scholar 

  • Ferreira, D. F. (2009). Estatística básica (p. 664). Lavras: Universidade Federal de Lavras.

    Google Scholar 

  • Finger, Z., & Oestreich Filho, E. (2014). Efeitos do solo e da altitude sobre a distribuição de espécies arbóreas em remanescentes de cerrado sensu stricto. Advances in Forestry Science, 1(1), 27–33.

    Google Scholar 

  • Gotelli, N. J., & Colwell, R. K. (2001). Quantifying biodiversity: Procedures and pitfalls in the measurement and comparison of species richness. Ecology Letters, 4(4), 379–391.

    Article  Google Scholar 

  • Instituto Nacional de Meteorologia—INMET. (2015). http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=bdmep/bdmep. Accessed 15 de junho de 2015.

  • Kalacska, M., Sanchez-Azofeifa, G. A., Calvo-Alvarado, J. C., Quesada, M., Rivard, B., & Janzen, D. H. (2004). Species composition, similarity and diversity in three successional stages of a seasonally dry tropical forest. Forest Ecology and Management, 1(200), 227–247.

    Article  Google Scholar 

  • Köppen, W. (1984). Climatologia: Com um estudio de los clima de la tierra. México: Fondo de Cultura Economica.

    Google Scholar 

  • Legendre, P., & Legendre, L. (2012). Numerical ecology. Amsterdan: Elsevier Science.

    Google Scholar 

  • Lopes, R. M. F., Freitas, V. L. O., & Barbosa, P. M. M. (2013). Structure of the tree component in areas of Cerrado in São Tomé das Letras, MG. Revista Árvore, 37(5), 801–813.

    Article  Google Scholar 

  • Madeira, M., Ricardo, R. P., & Neto, A. G. (2002). As coberturas florestais e a recuperação da fertilidade de Solos Ferralíticos de Angola. Revista de Ciências Agrárias, 38(4), 598–611.

    Article  Google Scholar 

  • Magurran, A. E. (2011). Medindo a diversidade biológica/A. E. Magurran, 1955 (D. M. Vianna, Trans.). Curitiba: Universidade Federal do Paraná.

  • Mccune, B., & Grace, J. B. (2002). Analysis of ecological communities. MjM Software Design, Oregon: Gleneden Beach.

  • Morandi, P. S., Marimon, B. H., Jr., Oliveira, E. A., Reis, S. M., Valadão, M. X., Forsthofer, M., et al. (2016). Vegetation succession in the Cerrado-Amazonian forest transition zone of Mato Grosso State, Brazil. Edinburgh Journal of Botany, 73(01), 83–93.

    Article  Google Scholar 

  • Müeller-Dombois, D., & Ellenberg, H. (1974). Aims and methods of vegetation ecology. New York: Wiley.

    Google Scholar 

  • Munhoz, C. B. R., Felfili, J. M., & Rodrigues, C. (2008). Species-environment relationship in the herb-subshrub layer of a moist Savanna site, Federal District, Brazil. Brazilian Journal of Biology, 68(1), 25–35.

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Neri, A. V., Schaefer, C. E. G. R., Silva, A. F., Souza, A. L., Ferreira, W. G., Jr., & Meira-Neto, J. A. A. (2012). The influence of soils on the floristic composition and community structure of an area of Brazilian Cerrado vegetation. Edinburgh Journal of Botany, 69(01), 1–27.

    Article  Google Scholar 

  • Oliveira, M. C., Felfili, J. M., & Silva Júnior, M. C. O. (2011). Análise florística e fitossociológica da comunidade arbórea da Mata de Galeria do Capetinga, após vinte anos de passagem de fogo, na Fazenda Água Limpa, Brasília–DF. Heringeriana, 5(2), 19–31.

    Google Scholar 

  • Oliveira, L. C. S., Guimarães, J. C. O., Souza, I. C. S., Lima, C. M., & Ferreira, W. C. (2016). levantamento florístico e fitossociológico da regeneração natural de uma Mata de Galeria localizada no município de Jataí–GO. Global Science and Technology, 8(3), 59–77.

    Article  Google Scholar 

  • Pereira, J. A. A., Oliveira-Filho, A. T., & Lemos-Filho, J. P. (2007). Environmental heterogeneity and disturbance by humans control much of the tree species diversity of Atlantic montane forest fragments in SE Brazil. Biodiversity and Conservation, New York, 16(6), 1761–1784.

    Article  Google Scholar 

  • Pilon, L., Natashi, A., & Durigan, G. (2013). Critérios para indicação de espécies prioritárias para a restauração da vegetação de cerrado. Scientia Forestalis, 41(99), 389–399.

    Google Scholar 

  • Pilon, N. A. L., Udulutsch, R. G., & Durigan, G. (2015). Phenological patterns of 111 Cerrado species under cultivation. Hoehnea, 42(3), 425–443.

    Article  Google Scholar 

  • Reys, P., Camargo, M. G. G. D., Grombone-Guaratini, M. T., Teixeira, A. D. P., Assis, M. A., & Morellato, L. P. C. (2013). Estrutura e composição florística de um Cerrado sensu stricto e sua importância para propostas de restauração ecológica. Hoehnea, 40(3), 449–464.

    Article  Google Scholar 

  • Rocha, E., Reys, P., Silva, P. O., & Soares, M. P. (2014). Florística e fitossociologia em um fragmento de Cerrado no Sudoeste de Goiás. Global Science and Technology, 7(3), 110–118.

    Article  Google Scholar 

  • Santos, R. D., Lemos, R. C., Santos, H. G., Ker, J. C., Anjos, L. H. C., & Shimizu, S. H. (2013). Manual de descrição e coleta de solo no campo (6th ed.). Viçosa: SBCS.

    Google Scholar 

  • Schaefer, C. E. G. R., Nunes, J. A., Neri, A. V., Mendonça, B. A. F., Ferreira-Júnior, W. G., & Arruda, D. M. (2015). Relação solo-vegetação em formações vegetacionais brasileiras: Metodologia e estudos de caso. In P. V. Eisenlohr, J. M. Felfili, M. M. R. F. Melo, L. A. Andrade, & J. A. A. Meira Neto (Eds.), Fitossociologia no Brasil: Métodos e estudos de casos. Viçosa: UFV.

    Google Scholar 

  • Schilling, A. C. E., & Batista, J. L. F. (2008). Curva de acumulação de espécies e suficiência amostral em florestas tropicais. Revista Brasileira de Botânica, 31, 179–187.

    Google Scholar 

  • Schilling, A. C., Batista, J. L. F., & Couto, H. Z. (2012). Ausência de estabilizacão da curva de acumulacão de espécies em florestas tropicais. Ciência Florestal, 22, 101–111.

    Article  Google Scholar 

  • Scipioni, M. C., Galvao, F., Longhi, S. J., & Pedron, F. A. (2015). Gradiente ambiental em comunidades arbóreas no baixo rio Jacuí. Ciência Rural, Santa Maria, 45(10), 1802–1808.

    Article  Google Scholar 

  • Silva Júnior, M. C. (2012). 100 Árvores do cerrado sentido restrito, guia de campo (1st ed.). Brasília: Rede de Sementes do cerrado.

    Google Scholar 

  • Silva, J. C., Silva, I. P., Silva, E. M., Ribeiro, E. S., Moreira, E. L., & Pasa, M. C. (2012). Sucessão ecológica no Cerrado. FLOVET-Boletim do Grupo de Pesquisa da Flora, Vegetação e Etnobotânica, 1(1), 33–47.

    Google Scholar 

  • Silva, F. C., Jr., Souza, M. C., Pereira, G. A., & Silva, B. A. (2009). +100 Árvores do Cerrado -Matas de Galeria—Guia de Campo (1st ed.). Brasília: Rede de Sementes do Cerrado.

    Google Scholar 

  • Teixeira, A. P., & Assis, M. A. (2009). Relação entre heterogeneidade ambiental e distribuição de espécies em uma floresta paludosa no Município de Cristais Paulista, SP, Brasil. Acta Botanica Brasilica, 23(3), 843–853.

    Article  Google Scholar 

  • Ter Braak, C. J. F. (1986). Canonical Correspondence Analysisa: A new eigenvector technique for multivariate direct gradient analysis. Ecology, New York, 67(5), 1167–1179.

    Google Scholar 

  • Torres, J. L. R., & Fabian, A. J. (2006). Levantamento topográfico e caracterização da paisagem para planejamento conservacionista numa microbacia hidrográfica de Uberaba. Caminhos de Geografia, Uberaba, 6(19), 150–159.

    Google Scholar 

  • Vasconcelos, S. F., Araújo, F. S., & Lopes, A. V. (2010). Phenology and dispersal modes of wood species in the Carrasco, a tropical deciduous shrubland in the Brazilian semiarid. Biodiversity and Conservation, 19(8), 2263–2289.

    Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Marcos Gervasio Pereira.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Santos, G.L., Pereira, M.G., de Carvalho, D.C. et al. Relationship between the environmental conditions and floristic patterns in two phytophysiognomies of the Brazilian Cerrado. Environ Dev Sustain 21, 95–113 (2019). https://doi.org/10.1007/s10668-017-0025-7

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10668-017-0025-7

Keywords

Navigation