Efeito do distúrbio de fogo na população de Araucaria angustifolia no Parque Nacional de São Joaquim

Abstract

Em ambientes florestais, distúrbios como a queda de árvores, ciclones e fogo influenciam a dinâmica de populações e comunidades. Distúrbios com níveis intermediários de intensidade, frequência e severidade podem aumentar a diversidade e mudar a composição de espécies. Já em níveis mais elevados, distúrbios em escalas maiores podem desmantelar comunidades e afetar negativamente os ecossistemas. Neste contexto, a recolonização e regeneração por espécies-chave são cruciais para promover a resiliência e a biodiversidade do ecossistema. No sul do Brasil, o fogo faz parte da dinâmica natural dos campos de altitude e molda os mosaicos de campos e florestas nas regiões montanas. Entretanto, desconhecemos os efeitos das diferentes severidades de fogo na vegetação florestal e o papel das diferentes estratégias de espécies-chave diante deste distúrbio. Nosso objetivo foi avaliar quais fatores contribuem para a regeneração da Araucaria angustifolia, uma conífera-chave que domina as florestas montanas no sul do Brasil, e qual a resposta dos indivíduos sob diferentes níveis de severidade do fogo. Nossa hipótese é de que o fogo pode contribuir para a manutenção das populações de Araucária. Se este for o caso, esperamos que sob baixas severidades os indivíduos já estabelecidos consigam persistir na população através do rebrote. Nessas condições, esperamos que o recrutamento da espécie aumentará, devido à abertura de espaço e redução da competição, favorecendo a regeneração. Realizamos o estudo no Parque Nacional de São Joaquim, em locais recentemente impactados pelo fogo. Instalamos 30 parcelas de 100 m² em cinco regiões (150 parcelas) ao longo de um gradiente de severidade de fogo. Cada parcela foi amostrada em dois momentos pós fogo (1 e 3 anos), onde todos os indivíduos de Araucária localizados foram mapeados e classificados como: vivo, morto, rebrote ou recrutamento. Também coletamos as seguintes variáveis ambientais em cada parcela: cobertura de rocha, abertura do dossel, distância da fonte de dispersão e área basal total de arbustos. Modelamos a regeneração e a probabilidade de morte ou rebrote dos indivíduos utilizando GLMs. Nossos resultados apontaram que a distância da fonte de dispersão e o fogo tiveram importante papel na regeneração da espécie. A regeneração da Araucária foi negativamente afetada com o aumento da distância da fonte de dispersão. Em relação ao fogo, nossa hipótese foi corroborada, pois sob severidades baixas e intermediárias os indivíduos de Araucária tiveram maior probabilidade de persistir do que de morrer, e a regeneração da espécie foi favorecida quando comparada a locais sob alta severidade de fogo e áreas não queimadas. Nosso estudo evidencia que plântulas de Araucária possuem mecanismos capazes de garantir sua persistência, de forma que mesmo após fogo de severidade baixa a intermediária, os indivíduos conseguem se manter na população.

Abstract: In forest environments, disturbances such as tree falls, cyclones, and fire influence the dynamics of populations and communities. Disturbances with intermediate levels of intensity, frequency, and severity can increase diversity and change species composition. At higher levels, disturbances on larger scales can disrupt communities and negatively affect ecosystems. In this context, recolonization and regeneration by key species are crucial for promoting ecosystem resilience and biodiversity. In the south of Brazil, fire is a natural part of the dynamics of high-altitude grasslands and shapes the mosaic of grasslands and forests in mountainous regions. However, we do not know the effects of different fire severities on forest vegetation and the role of different key species strategies in the face of this disturbance. Our goal was to evaluate factors contributing to the regeneration of Araucaria angustifolia, a keystone species conifer dominating mountain forests in southern Brazil, and the response of individuals to different levels of fire severity. Our hypothesis is that fire can contribute to the maintenance of Araucária populations. If this is the case, we expect that under low severities, established individuals will persist in the population through resprout. In these conditions, we expect species recruitment to increase due to space opening and reduced competition, favoring regeneration. We conducted the study in the São Joaquim National Park, in areas recently impacted by fire. We installed 30 plots of 100m² in five regions (150 plots) along a fire severity gradient. Each plot was sampled at two post-fire moments (1 and 3 years), where all Araucária individuals were mapped and classified as: alive, dead, regrowth, or recruitment. We also collected the following environmental variables in each plot: rock coverage, canopy openness, distance from the dispersal source, and total basal area of shrubs. We modeled the regeneration and probability of death or resprout of individuals using GLMs. Our results showed that the distance from the dispersal source and fire played an important role in species regeneration. Araucária regeneration was negatively affected by increasing the distance from the dispersal source. In relation to fire, our hypothesis was corroborated, as under low and intermediate severities, Araucária individuals had a higher probability of persisting than dying, and the species' regeneration was favored when compared to areas under high fire severity and unburned areas. Our study shows that Araucária seedlings have mechanisms capable of ensuring their persistence, so that even after low to intermediate severity fires, individuals can remain in the population.