Mapping density, diversity and species-richness of the Amazon tree flora.

Using 2.046 botanically-inventoried tree plots across the largest tropical forest on Earth, we mapped tree species-diversity and tree species-richness at 0.1-degree resolution, and investigated drivers for diversity and richness. Using only location, stratified by forest type, as predictor, our spatial model, to the best of our knowledge, provides the most accurate map of tree diversity in Amazonia to date, explaining approximately 70% of the tree diversity and species-richness. Large soil-forest combinations determine a significant percentage of the variation in tree species-richness and tree alpha-diversity in Amazonian forest-plots. We suggest that the size and fragmentation of these systems drive their large-scale diversity patterns and hence local diversity. A model not using location but cumulative water deficit, tree density, and temperature seasonality explains 47% of the tree species-richness in the terra-firme forest in Amazonia. Over large areas across Amazonia, residuals of this relationship are small and poorly spatially structured, suggesting that much of the residual variation may be local. The Guyana Shield area has consistently negative residuals, showing that this area has lower tree species-richness than expected by our models. We provide extensive plot meta-data, including tree density, tree alpha-diversity and tree species-richness results and gridded maps at 0.1-degree resolution.

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Main Authors: STEEGE, H. ter, PITMAN, N. C. A., AMARAL, I. L. do, COELHO, L. de S., MATOS, F. D. de A., LIMA FILHO, D. de A., SALOM脙O, R. P., WITTMANN, F., CASTILHO, C. V. de, GUEVARA, J. E., CARIM, M. de J. V., PHILLIPS, O. L., MAGNUSSON, W. E., SABATIER, D., REVILLA, J. D. C., MOLINO, J.-F., IRUME, M. V., MARTINS, M. P., GUIMAR脙ES, J. R. da S., RAMOS, J. F., B脕NKI, O. S., PIEDADE, M. T. F., C脕RDENAS L脫PEZ, D., RODRIGUES, D. de J., DEMARCHI, L. O., SCH脰NGART, J., ALMEIDA, E. J., BARBOSA, L. F., CAVALHEIRO, L., SANTOS, M. C. V. dos, LUIZE, B. G., NOVO, E. M. M. de L., N脷脩EZ VARGAS, P., SILVA, T. S. F., VENTICINQUE, E. M., MANZATTO, A. G., REIS, N. F. C., TERBORGH, J., CASULA, K. R., CORONADO, E. N. H., MONTEAGUDO MENDOZA, A., MONTERO, J. C., COSTA, F. R. C., FELDPAUSCH, T. R., QUARESMA, A. C., CASTA脩O ARBOLEDA, N., ZARTMAN, C. E., KILLEEN, T. J., MATIMON, B. S., MARIMON-JUNIOR, B. H., VASQUEZ, R., MOSTACEDO, B., ASSIS, R. L., BARALOTO, C., AMARAL, D. D. do, ENGEL, J., PETRONELLI, P., CASTELLANOS, H., MEDEIROS, M. B. de, SIMON, M. F., ANDRADE, A., CAMARGO, J. L., LAURANCE, W. F., LAURANCE, S. G. W., RINC脫N, L. M., SCHIETTI, J., SOUSA, T. R., FARIAS, E. de S., LOPES, M. A., MAGALH脙ES, J. L. L., NASCIMENTO, H. E. M., QUEIROZ, H. L. de, AYMARD C., G. A., BRIENEN, R., STEVENSON, P. R., ARAUJO-MURAKAMI, A., BAKER, T. R., CINTRA, B. B. L., FEITOSA, Y. O., MOGOLL脫N, H. F., DUIVENVOORDEN, J. F., PERES, C. A., SILMAN, M. R., FERREIRA, L. V., LOZADA, J. R., COMISKEY, J. A., DRAPER, F. C., TOLEDO, J. J. de, DAMASCO, G., GARC脥A-VILLACORTA, R., LOPES, A., VICENTINI, A., VALVERDE, F. C., ALONSO, A., ARROYO, L., DALLMEIER, F., GOMES, V. H. F., JIMENEZ, E. M., NEILL, D., PE脩UELA MORA, M. C., NORONHA, J. C., AGUIAR, D. P. P. de, BARBOSA, F. R., BREDIN, Y. K., CARPANEDO, R. de S., CARVALHO, F. A., SOUZA, F. C. de, FEELEY, K. J., GRIBEL, R., HAUGAASEN, T., HAWES, J. E., PANSONATO, M. P., PAREDES, M. R., BARLOW, J., BERENGUER, E., SILVA, I. B. da, FERREIRA, M. J., FERREIRA, J. N., FINE, P. V. A., GUEDES, M. C., LEVIS, C., LICONA, J. C., ZEGARRA, B. E. V., VOS, V. A., CER脫N, C., DURGANTE, F. M., FONTY, E., HENKEL, T. W., HOUSEHOLDER, J. E., HUAMANTUPA-CHUQUIMACO, I., POS, E., SILVEIRA, M., STROPP, J., THOMAS, R., DALY, D., DEXTER, K. G., MILLIKEN, W., MOLINA, G. P., PENNINGTON, T., VIEIRA, I. C. G., ALBUQUERQUE, B. W., CAMPELO, W., FUENTES, A., KLITGAARD, B., PENA, J. L. M., TELLO, J. S., VRIESENDORP, C., CHAVE, J., DI FIORE, A., HIL脕RIO, R. R., PEREIRA, L. de O., PHILLIPS, J. F., RIVAS-TORRES, G., ANDEL, T. R. van, HILDEBRAND, P. von, BALEE, W., BARBOSA, E. M., BONATES, L. C. de M., DOZA, H. P. D., Z脕RATE G脫MEZ, R., GONZALES, T., GONZALES, G. P. G., HOFFMAN, B., JUNQUEIRA, A. B., MALHI, Y., MIRANDA, I. P. de A., PINTO, L. F. M., PRIETO, A., RUDAS, A., RUSCHEL, A. R., SILVA, N., VELA, C. I. A., ZENT, E. L., ZENT, S., CANO, A., CARRERO M脕RQUEZ, Y. A., CORREA, D. F., COSTA, J. B. P., FLORES, B. M., GALBRAITH, D., HOLMGREN, M., KALAMANDEEN, M., LOBO, G., MONTENEGRO, L. T., NASCIMENTO, M. T., OLIVEIRA, A. A., POMBO, M. M., RAMIREZ-ANGULO, H., ROCHA, M., SCUDELLER, V. V., SIERRA, R., TIRADO, M., UMA脩A, M. N., HEIJDEN, G. van der, TORRE, E. V., REATEGUI, M. A. A., BAIDER, C., BALSLEV, H., C脕RDENAS, S., CASAS, L. F., ENDARA, M. J., FARFAN-RIOS, W., FERREIRA, C., LINARES-PALOMINO, R., MENDOZA, C., MESONES, I., PARADA, G. A., TORRES-LEZAMA, A., GIRALDO, L. E. U., VILLARROEL, D., ZAGT, R., ALEXIADES, M. N., OLIVEIRA, E. A. de, GARCIA-CABRERA, K., HERNANDEZ, L., CUENCA, W. P., PANSINI, S., PAULETTO, D., AREVALO, F. R., SAMPAIO, A. F., SANDOVAL, E. H. V., GAMARRA, L. V., LEVESLEY, A., PICKAVANCE, G., MELGA脟O, K.
Other Authors: HANS TER STEEGE, NATURALIS BIODIVERSITY CENTER; NIGEL C. A. PITMAN, THE FIELD MUSEUM; I脢DA LE脙O DO AMARAL, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; LUIZ DE SOUZA COELHO, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; FRANCISCA DION脥ZIA DE ALMEIDA MATOS, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; DI脫GENES DE ANDRADE LIMA FILHO, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; RAFAEL P. SALOM脙O, UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZ脭NIA; FLORIAN WITTMANN, KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY; CAROLINA VOLKMER DE CASTILHO, CPAF-RR; JUAN ERNESTO GUEVARA, UNIVERSIDAD DE LAS AM脡RICAS; MARCELO DE JESUS VEIGA CARIM, INSTITUTO DE PESQUISAS CIENT脥FICAS E TECNOL脫GICAS DO AMAP脕; OLIVER L. PHILLIPS, UNIVERSITY OF LEEDS; WILLIAM E. 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SOUSA, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; EMANUELLE DE SOUSA FARIAS, FIOCRUZ; MARIA APARECIDA LOPES, UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR脕; JOS脡 LEONARDO LIMA MAGALH脙ES, UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR脕; HENRIQUE EDUARDO MENDON脟A NASCIMENTO, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; HELDER LIMA DE QUEIROZ, INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO SUSTENT脕VEL MAMIRAU脕; GERARDO A. AYMARD C., UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES "EZEQUIEL ZAMORA"; ROEL BRIENEN, UNIVERSITY OF LEEDS; PABLO R. STEVENSON, UNIVERSIDAD DE LOS ANDES; ALEJANDRO ARAUJO-MURAKAMI, UNIVERSIDAD AUT脫NOMA GABRIEL RENE MORENO; TIM R. BAKER, UNIVERSITY OF LEEDS; BRUNO BAR脟ANTE LADVOCAT CINTRA, UNIVERSITY OF BIRMINGHAM; YURI OLIVEIRA FEITOSA, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; HUGO F. MOGOLL脫N, ENDANGERED SPECIES COALITION; JOOST F. DUIVENVOORDEN, UNIVERSITY OF AMSTERDAM; CARLOS A. PERES, UNIVERSITY OF EAST ANGLIA; MILES R. SILMAN, WAKE FOREST UNIVERSITY; LEANDRO VALLE FERREIRA, MUSEU PARAENSE EM脥LIO GOELDI; JOS脡 RAFAEL LOZADA, UNIVERSIDAD DE LOS ANDES; JAMES A. COMISKEY, NATIONAL PARK SERVICE; FREDDIE C. DRAPER, UNIVERSITY OF LIVERPOOL; JOS脡 JULIO DE TOLEDO, UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAP脕; GABRIEL DAMASCO, UNIVERSITY OF GOTHENBURG; ROOSEVELT GARC脥A-VILLACORTA, CENTRO DE INNOVACI脫N CIENT脥FICA AMAZ脫NICA; ALINE LOPES, UNIVERSIDADE DE BRAS脥LIA; ALBERTO VICENTINI, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZ脭NIA; FERNANDO CORNEJO VALVERDE, ANDES TO AMAZON BIODIVERSITY PROGRAM; ALFONSO ALONSO, SMITHSONIAN CONSERVATION BIOLOGY INSTITUTE; LUZMILA ARROYO, UNIVERSIDAD AUT脫NOMA GABRIEL RENE MORENO; FRANCISCO DALLMEIER, SMITHSONIAN CONSERVATION BIOLOGY INSTITUTE; VITOR H. F. GOMES, CENTRO UNIVERSIT脕RIO DO PAR脕; ELIANA M. 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Format: Artigo de peri贸dico biblioteca
Language:Ingles
English
Published: 2023-12-05
Subjects:Flora arb贸rea, Densidade,
Online Access:http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1159208
https://doi.org/10.1038/s42003-023-05514-6
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Summary:Using 2.046 botanically-inventoried tree plots across the largest tropical forest on Earth, we mapped tree species-diversity and tree species-richness at 0.1-degree resolution, and investigated drivers for diversity and richness. Using only location, stratified by forest type, as predictor, our spatial model, to the best of our knowledge, provides the most accurate map of tree diversity in Amazonia to date, explaining approximately 70% of the tree diversity and species-richness. Large soil-forest combinations determine a significant percentage of the variation in tree species-richness and tree alpha-diversity in Amazonian forest-plots. We suggest that the size and fragmentation of these systems drive their large-scale diversity patterns and hence local diversity. A model not using location but cumulative water deficit, tree density, and temperature seasonality explains 47% of the tree species-richness in the terra-firme forest in Amazonia. Over large areas across Amazonia, residuals of this relationship are small and poorly spatially structured, suggesting that much of the residual variation may be local. The Guyana Shield area has consistently negative residuals, showing that this area has lower tree species-richness than expected by our models. We provide extensive plot meta-data, including tree density, tree alpha-diversity and tree species-richness results and gridded maps at 0.1-degree resolution.