distância geográfica, solo, padrão espectral (alto rio Negro) fitofisionomia (SW da Amazônia)

1. Componente de modelagem de padrões geográficos de biodiversidadeAvaliar 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)

2. 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

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

4. 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

5. 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.

6. 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.

7. 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

8. 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)

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

10. 2 1 0 -1 -2 -2 -1 0 1 2 O padrão espectral é um bom surrogate para a diversidade beta entre florestas sobre solo arenoso Escore do ordenamento • 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%! R2 = 0,96 Marcia Abraão, 2005 (dissertação/INPA) Brilho médio da parcela inventariada (TM 3, 4, e 5)

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

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

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

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

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

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

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

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

19. 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

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

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

22. 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

23. 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

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

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

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