Natural regeneration triggers compositional and functional shifts in soil seed banks

Abstract

Florestas secundárias emergentes durante práticas tradicionais de agricultura itinerante são cada vez mais reconhecidas por seu cumprimento de serviços ecossistêmicos e potencial de mitigação de mudanças climáticas e perdas de biodiversidade. O banco de sementes do solo como um reservatório de recrutamento é um fator limitante para a regeneração florestal natural dessas florestas secundárias e é decisivo para a formação e restituição da comunidade pós-perturbação. O objetivo deste estudo foi comparar a composição do banco de sementes do solo ao longo de uma cronossequência de regeneração natural da Floresta Nacional de Caxiuanã, Amazônia oriental, incluindo sítios de referência de vegetação primária. Amostramos vegetação em pé, propriedades do solo e bancos de sementes do solo e comparamos a densidade e a riqueza de espécies de diferentes formas de vida entre diferentes estágios de regeneração. Usando escalas múltiplas não métricas, comparamos a composição do banco de sementes do solo entre diferentes estágios de regeneração e com a composição da vegetação em pé. Além disso, delineamos a influência da idade do povoamento, estrutura da vegetação e propriedades do solo na densidade, riqueza e caracterização funcional do banco de sementes do solo usando modelos de efeitos mistos. O banco de sementes do solo foi dominado por sementes de ervas em todos os estágios de regeneração, e a densidade e a riqueza de sementes de árvores aumentaram com o tempo de regeneração e a recuperação da estrutura da vegetação. A composição do banco de sementes mudou gradualmente com o avanço da regeneração e diferiu da vegetação em pé, contendo uma grande quantidade de sementes alóctones, especialmente em povoamentos mais antigos. Esta observação destaca a importância da dispersão e da conectividade de habitats para a regeneração natural dessas florestas secundárias. Mudanças na composição do banco de sementes do solo em direção a espécies não pioneiras, de crescimento lento, dispersas por animais e com sementes maiores e recalcitrantes em povoamentos mais antigos indicam mudanças na composição da vegetação ao longo da sucessão. Assim, nossos dados indicam a importância da conectividade para a regeneração florestal e longos períodos de pousio (> 40 anos) para aumentar o desempenho dos serviços ecossistêmicos, a resiliência e a estabilidade das florestas secundárias decorrentes de práticas de cultivo itinerante.