Verificação do modelo ECM01 na previsão de variação de riqueza de espécies no processo sucessional vegetal de uma Floresta Atlântica no litoral do estado do Paraná

Abstract

Resumo: Processos de restauração de áreas vegetais degradadas tem sido foco de grande atenção ao longo das últimas décadas no mundo todo. Através do estudo de fatores e mecanismos que explicam a sucessão vegetal em diferentes áreas, pesquisadores buscam otimizar os investimentos realizados em projetos que visam estas restaurações. Este trabalho propôs e criticou um modelo que simula uma sucessão vegetal em andamento na Reserva Natural do Rio Cachoeira, no município de Antonina - PR. Trata-se do modelo ECM01 - uma adaptação do modelo de Lotka-Volterra para simular interações de facilitação, inibição e tolerância em uma comunidade. O estudo de caso contou com 171 espécies vegetais agrupadas em quatro grupos funcionais. Foram analisadas oito áreas em diferentes estágios de desenvolvimento, que formam uma cronossequência de 120 anos. Os parâmetros do modelo - populações iniciais, taxas de crescimento, capacidades de suporte e índices de interação interespecífica - foram obtidos a partir de dados de campo, análises teóricas e calibrações. Verificou-se a utilização do modelo ECM01 na previsão do comportamento de comunidades vegetais em sucessões através da variação da riqueza de espécies. Foi analisada a relação entre erros amostrais e variações nas curvas de riqueza. Verificou-se também o impacto da inclusão ou retirada de grupos funcionais e da consideração de fatores estocásticos externos na variação da riqueza ao longo do tempo. Os resultados mostram que o modelo pode ser útil para a previsão da riqueza de espécies, sendo capaz de captar comportamentos observados em campo e indicando faixas de valores futuros para a riqueza de espécies da comunidade.

Abstract: Restoration processes on degraded areas have been the focus of great attention over the past few decades all over the world. Through the study of factors and mechanisms that explain vegetal succession in different areas, researchers seek to optimize project investiments aimed at these restorations. This dissertation proposed a model that simulates vegetal succession that is currently ongoing in the Rio Cachoeira Natural Reserve, in the city of Antonina, state of Paraná, Brazil. We use the ECM01 model - an adaptation of the Lotka-Volterra model to simulate interactions of facilitation, inhibition and tolerance in a community. The case study counted on 171 plant species grouped into four functional groups. Eight areas at different developmental stages were analyzed, adding up to a 120 years long chronossequence. The model parameters - initial populations, growth rates, carrying capacities and interspecific interaction coefficients - were obtained from field data, theoretical analysis, and calibrations. It was verified the use of the ECM01 model in predicting the behavior of vegetal communities in succession through the variation of species richness. Was analyzed the relationship between sampling errors and variations in richness curves. It was also verified the impact of inclusion or removal of functional groups and the consideration of external stochastic factors on the variation of richness over time. The results showed that the model may be useful for the prediction of species richness, being able to capture behaviors observed in field and indicating future band values for the community richness.