Floristic composition and evolutionary diversity of tree communities in the Espinhaço Range Biosphere Reserve, southestern Brazil

Abstract

Investigar os padrões de distribuição da biodiversidade ao longo dos gradientes ambientais é um dos principais desafios da biogeografia e um importante pano de fundo para estratégias de conservação da biodiversidade. Aqui, nós investigamos a influência dos gradientes climáticos e edáficos sobre duas dimensões da biodiversidade: composição florística e diversidade filogenética, ao longo da Reserva da Biosfera da Serra do Espinhaço (RBSE), um importante território brasileiro para conservação localizado em um ecótono de dois hotspots da biodiversidade, Cerrado e Mata Atlântica. Nós compilamos a distribuição de 1.897 espécies de árvores em 171 sítios amostrais utilizando um banco de dados sem precedentes e verificamos se a distribuição geograficamente disjunta dos tipos de vegetação ao longo da RBSE seria recuperada e quais seriam os principais fatores ambientais na condução dessa distinção florística. Para calcular a diversidade filogenética, usamos uma filogenia a nível de gênero que abrangeu > 90% dos nossos dados e, usando modelos de modelos generalizados de quadrados mínimos, avaliamos a relação entre a diversidade de linhagem e os preditores ambientais selecionados e a categoria dos tipos de vegetação. Além disso, verificamos se os locais com alta diversidade evolutiva dentro do Espinhaço estavam protegidos pela atual rede de proteção ambiental. Nossos resultados recuperaram sete grupos florísticos distintos com um importante papel do gradiente das condições edáficas de disponibilidade de água na diferenciação florística dentro do Espinhaço. O tipo de vegetação em si foi a variável que melhor explicou os padrões gerais de diversidade de linhagens. Nossa análise sobre estado de conservação mostrou que, dentro da RBSE, comunidades com alta diversidade evolutiva estão, em sua grande maioria, desprotegidas. Nossos resultados destacam que a relação solo-vegetação é fundamental para estruturar e manter a heterogeneidade florística dentro do Espinhaço. Além disso, considerando que as Reservas da Biosfera delimitam e dão visibilidade para potenciais áreas de proteção, nosso estudo pode subsidiar tomadas de decisões para proteção da biodiversidade, potencializando os ganhos marginais ao incluir, juntamente com uma alta riqueza de espécies, o legado evolutivo da comunidade, especialmente no atual contexto de mudanças climáticas globais.