Woody plant subregions of the Amazon forest. (14th May 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Silva‐Souza, Karla J. P.; Souza, Alexandre F.
• Editors: de Lafontaine, Guillaume
• Is Part Of: Journal of ecology. Volume 108:Number 6(2020:Nov.)
• Page Start: 2321
• Page End: 2335
• Publication Date: 2020-05-14
• Subjects: Amazon forest -- classification -- conservation efforts -- deviance partitioning -- environmental gradients -- regionalization -- turnover; Plant ecology -- Periodicals; 577.05
• DOI: 10.1111/1365-2745.13406
• Languages: English
• ISSNs: 0022-0477

Abstract

Abstract: The Amazon forest covers 7.5 million km 2 in nine countries, hosts 25% of the global biodiversity and is a major contributor to the biogeochemical and climatic functioning of the Earth system. Despite its global importance, a regionalization of the Amazon tree flora is still lacking. Clear and data‐driven delimitation of subregions is important for macroecological studies, to the identification of metacommunities and is a requisite for conservation planning. We aimed at identifying and mapping plant species subregions and investigated their relationships with environmental, historical and human correlates. We provide the first woody plant regionalization of the entire Amazon forest using a data‐driven approach based on assemblage composition patterns. We compiled data on woody species composition from 301 assemblages based on species occurrences. We then used unconstrained ordination, interpolation and clustering techniques to identify and map discrete woody subregions. Hierarchical clustering analysis was conducted in order to investigate the relationships between the identified subregions. We used multinomial logistic regression model and deviance partitioning to investigate the influence of environmental, historical and human factors on subregions distribution. We identified 13 woody subregions in the entire Amazon forest. The hierarchical subregion classification showed a broad Andean‐Cratonic east–west division. Variation in subregions was explained jointly by human factors and spatial structure followed by environmental factors and spatial structure combined. Synthesis. Our woody plant subregions differed from World Wildlife Fund ecoregions and physiognomic‐based maps, highlighting the importance of basing regionalizations on taxon‐specific groups and confirming that vegetation maps should not be used as proxies to plant diversity subregions. Our findings also confirm the need for multiple and extensive protected areas in the Amazon forest. The relevance of current climate factors in our study alerts to a profound impact that climate change could have on the spatial organization of the Amazon flora. Abstract : The Amazon forest hosts 25% of global biodiversity. The delimitation of subregions is important for macroecological studies, to the identification of metacommunities, and is requisite for conservation planning. The Amazon forest was subdivided into 13 woody subregions based on assemblage composition patterns. The subregions differed from World Wildlife Fund (WWF) ecoregions and physiognomic‐based maps, highlighting the importance of basing regionalizations on taxon‐specific groups and confirming that vegetation maps should not be used as proxies to plant diversity subregions. Resumo: A Floresta Amazônica cobre 7.5 milhões de Km 2 em nove países, abriga 25% da biodiversidade global e é um dos principais contribuintes para o funcionamento biogeoquímico e climático da Terra. Apesar da sua importância global, uma regionalização da flora lenhosa da Amazônia ainda não foi feita. A delimitação de sub‐regiões baseadas em dados de composição de espécies é importante para estudos macroecológicos, para a identificação de metacomunidades, e é um requisito para o planejamento de conservação. Mapeamos e identificamos sub‐regiões de espécies de plantas e investigamos suas relações com fatores ambientais, históricos e humanos. Nós fornecemos a primeira regionalização de toda a Amazônia usando uma abordagem baseada em dados de composição de comunidades. Compilamos dados de composição de espécies lenhosas de 301 comunidades locais com base na ocorrência das espécies. Usamos técnicas de ordenação irrestrita, interpolação e agrupamento para identificar e mapear sub‐regiões lenhosas distintas para o conjunto de dados. Uma análise de agrupamento hierárquico foi realizada para investigar as relações entre as sub‐regiões identificadas. Utilizamos modelo de regressão logística multinomial e partição de desvio estatístico para investigar a influência de fatores ambientais, históricos e humanos na distribuição das sub‐regiões. Identificamos 13 sub‐regiões de plantas lenhosas em toda a Amazônia. A classificação hierárquica das sub‐regiões mostrou uma ampla divisão leste‐oeste Andino‐Cratônica. A variação nas sub‐regiões foi explicada de forma combinada por fatores humanos e pela estrutura espacial, seguido por fatores ambientais e estrutura espacial de forma combinada. Síntese. Nossas sub‐regiões de plantas diferiram das sub‐regiões do World Wildlife Fund (WWF) e dos mapas fisionômicos, destacando a importância de regionalizações baseadas em grupos específicos de táxons e confirmando que mapas fisionômicos não devem ser usados como indicativo de sub‐regiões de plantas. Nossas descobertas também confirmam a necessidade de múltiplas áreas protegidas na Amazônia. A relevância dos fatores climáticos atuais em nosso estudo alerta para o profundo impacto que as mudanças climáticas podem causar na organização espacial da flora amazônica.