padrão espectral (alto rio Negro) fitofisionomia (SW da Amazônia) Componente de modelagem de padrões geográficos de biodiversidade Avaliar indicadores de dissimilaridade florística distância geográfica, solo, padrão espectral (alto rio Negro) fitofisionomia (SW da Amazônia) Bruce Nelson (INPA) Alunos: M. Bianchini; Marcia Abraão (INPA-Ecologia) Colaboração (imagens PRODES e MNT): Dalton Valeriano (INPE), Tatiana Kuplich (INPE), Marcio Valeriano (INPE) Colaboração (técnicas de ordenamento): FlaviaCosta, William Magnusson (INPA)

Porque usar indicadores? Em quais escalas os dados primários sobre a distribuição de espécies de plantas são confiáveis para detectar padrões de complementaridade floristica? Toda a América do Sul -- sim Todo o Brasil -- +/- Amazônia brasileira -- não

Baixo esforço de coleta Baixo endemismo aparente Nelson et al. 1990 Williams et al., 1996 Endemismo restrito alto Baixo esforço de coleta Baixo endemismo aparente (baseado em 729 espécies revisadas na Fl. Neotropica) baixo As grandes manchas azul escuras (supostamente baixo endemismo) correspondem com grandes lacunas de coleta

Indicadores (surrogates) de dissimilaridade florística Dados de coleções: artefatos de esforço de coleta Usar inventários de parcelas padronizadas! Exemplos recentes na Amazônia: Pitman et al. (2001) Ecology Condit et al. (2002) Science Tuomisto et al. (2003) Science Vormisto et al. (2004) J. Ecology ProVárzea

Surrogates de dissimilaridade para palmeiras: Distância geográfica solo A escolha do tipo de índice de similaridade tem influência sobre o a importância do surrogate de dissiimilaridade Resultado com índice qualitativo Resultado com índice quantitativo Vormisto et al., 2004. J. Ecol.

A simples distância geográfica pode ser um boa métrica substituta para diversidade beta! Índice qualitativo: 77% da diversidade beta é explicada pela distância geogr. + a parte a distância ambiental correlacionada com a dist. geogr. Índices qualitativos dão peso igual a todas as espécies Índices quantitativos dão peso maior às poucas espécies comuns Vormisto et al., 2004. J. Ecol.

Toda a variância da similaridade floristica dos pares de sítios Tuomisto et al 2003, Science: Surrogates para diversidade beta em Pteridófitas da Amaz. ocidental: 122 sítios de terra firme; 1400 km de extensão Parcial da distância geográfica 35% Parcial da interação entre distância geográfica e distância ambiental não explicada ~ 30% Parcial do efeito de distância ambiental Toda a variância da similaridade floristica dos pares de sítios

Padrão espectral como surrogate para diversidade beta no alto rio Negro 15 inventários de árvores florestas sobre areia branca Índice quantitativo Ordenamento MDS 100 km Marcia Abraão, 2005 (dissertação/INPA)

Ordenamento de 15 inventários padronizados mds eixo 2 (11%) mds eixo 1 (84% da variância explicada) Marcia Abraão, 2005 (dissertação/INPA)

O padrão espectral é um bom surrogate para a diversidade beta entre florestas sobre solo arenoso -2 -1 1 2 Usando índice de similaridade quantitativo: padrão espectral explicou 96% da variabilidade do escore de ordenamento escore explicou 87% da dissimilaridade florística 0,96 * 0,87 = 84%! Escore do ordenamento R2 = 0,96 Marcia Abraão, 2005 (dissertação/INPA) Brilho médio da parcela inventariada (TM 3, 4, e 5)

Fitofisionomias do RADAM São bons surrogates para dissimilaridade? O mapa do RADAM é confiável?

Fisionomia florestal é um surrogate para dissimilaridade, ao nível de gênero

Parcelas geograficamente distantes, mas floristicamente similares: mesma fitofisionomia Parcelas geograficamente próximas mas floristicamente distantes pertencem a fitofisionomias distintas Florestas densas c/ composições similares Florestas abertas c/ composições similares Precip. A fitofisionomia é um indicador de similaridade das comunidades em parcelas padronizadas Oliveira & Nelson, 2001

Fitofisionomia É um bom indicador de dissimilaridade? O mapa do RADAM é confiável?

Florestas adjacentes, com e sem bambu no SW da Amazônia Grande dissimilaridade quantitativa Pequena dissimilaridade qualitativa ACA Oliveira 2000 (dissertação/INPA)

As florestas com bambu foram mapeadas pelo RADAM com acuidade? Amazonas Acre Erros do RADAM Omissão = 56% Comissão = 18% Peru Bianchini 2005; dissertação/INPA

Tarefas incompletas e novas Avaliar MODIS como indicador de dissimilaridade florística Avaliar geomorfologia como indicador de dissimilaridade

MODIS como indicador de dissimilaridade florística Procurar associações entre imagem MODIS x fitofisionomias x comprimento da estação seca Problemas com dados de chuva!

Novos mosaicos MODIS Usar QA para filtrar pixels com nuvens e montar novo mosaico temporal de reflectância ao NADIR Mosaicos atuais são de 16 dias: ainda sujos

Filtrar falhas e artefatos pelos critérios QA e estabilidade temporal 2001 2003 2002 Mancha verde clara Sombras de núvens não filtradas Madre de Dios Rio Branco, Acre Rio Ucayali Andes NASA EOS Data Gateway

Tarefas incompletas e novas Avaliar MODIS como indicador de dissimilaridade florística Avaliar geomorfologia como indicador de dissimilaridade

Avaliar/utilizar novos planos de informação geomorfológica Métricas geomorfológicas sendo preparadas por Marcio Valeriano (INPE); Exemplo: Floresta dominada por bambu ocorre em paisagem sui generis: entalhamento de baixa amplitude e alta frequência; Esta geomorfologia e a fitofisionomia estão associadas com: argilas expansivas > alta taxas de erosão mecânica > expõe sedimento-mãe > solo pouco intemperizado, alta concentração de cátions

Topographically defined limits Fusion of spectral image from Landsat and hill-shade image from SRTM allows inference about subtrate preferences Topographically defined limits Mature bamboo in forest canopy town Recent synchronous bamboo mortality Mature bamboo in forest canopy pastures IAI Bamboo Workshop June 14-17 2004

Bambu presente na área colinosa, a esquerda (cor amarela); bambu excluido no platô, a direita (cor verde)

Paisagem colinosa: vertisolos, erosão mecânica; Platô: solo podzólico, bambu excluído

Floresta com bambu está associada com zona de soerguimento, paisgam colinosa, altas taxas de erosão, argilas expansivas Bianchini 2005; dissertação/INPA