[…]. Têm sido propostos diversos modelos para explicar os padrões de distribuição das espécies e das comunidades vegetais ao longo de gradientes ambientais (e.g. de baixas altitudes para altitudes elevadas), que incluem desde tipos de comunidades individuais e discretas, como os referidos anteriormente, ate um continuum de comunidades vegetais, em que, por exemplo, ao longo de uma montanha, as formações vegetais se vão alterando de um modo gradual e/ou progressivo, ou seja, continuo. A vegetação natural dos Acores e um bom modelo para testar essas hipóteses, pois tem sido descrita em detalhe por diversos autores, possibilitando a abordagem de questões teóricas, no âmbito dos conceitos ligados as metacomunidades. […].

Tree-ring inter-annual pattern variation is crucial in dendrochronology, allowing the identification of possible limiting factors on growth. Thus, trees exposed to subtropical or tropical climates without a marked seasonality may show a low degree of interannual variation, impeding a straightforward dendroclimatological approach. Meanwhile, subtropical regions, and areas in transitional climates such as the Azores archipelago, are widely unexplored in terms of dendroclimatology, providing opportunities to work with endemic trees, including the dominant Azorean tree Juniperus brevifolia (Seub.) Antoine. To evaluate the dendrochronological potential of J. brevifolia, we analyzed tree-ring patterns, crossdating capabilities, and correlation with climate parameters. We sampled 48 individual trees from two natural populations (São Miguel and Terceira islands) using an increment borer. Besides, a Trephor tool was used to obtain wood microcores for micro-anatomical analysis. Although the transition between early and latewood was evident, partially indistinct ring boundaries and wedging rings were present in some cases, affecting the crossdating process, but not impeding the establishment of reliable ring-width chronologies. Following detrending, master chronologies were built and correlated with monthly temperature and precipitation data using the treeclim R package. The climate-growth relationships indicated negative correlations with late summer temperature in both populations. Considering our results and the importance of J. brevifolia as a dominant tree in the Azores natural forests, we conclude that it shows an acceptable potential for dendrochronological research. Thus, this study provides baseline information to help fill the knowledge gap regarding the climate-growth relationship of Azorean trees.

Dendroclimatic records in areas with high relative humidity and low thermal amplitude are manifestly scarcer and only a few studies are applied to species that are present in areas with weak seasonality. The Azores archipelago with temperate climate, with low thermal amplitude, has unique biodiversity, including the Azorean holly, Ilex azorica Gand., that is dominant in most extant natural forests. Hence, the importance of understanding its behavior and relation with climate. In this study, we try to understand tree-ring patterns of this species and examine the relationship between radial tree growth and main climatic drivers. For this purpose, we sampled four populations from São Miguel Island and two from Terceira Island. We found a diffuse-ring porous wood with a common layer of vessels associated to the ring boundary, which was critical to identify annual tree-rings. Generalized linear models were used to relate different variations of temperature and precipitation parameters, resulting into a diverse climate-growth relationships of different populations, while the composite population exhibited pronounced effect of temperature. We conclude that, I. azorica forms reliable annual tree-rings, which can be statistically related to climate, mostly temperature. However, there are differences among specific sites, thus the climate sensitivity depends on other site characteristics, such as soil and slope, but probable also to other ecological drivers, such as the competition, water drainage, among others.

A nossa visão da ecologia de comunidades tem evoluído ao longo do tempo, partindo de duas visões extremas das comunidades vegetais, uma em que foram consideradas como associações de espécies, conduzidas por coincidências aleatórias, e outra em que foram consideradas como organismos complexos com claras interdependências. A abordagem fitossociológica está principalmente ligada à última abordagem, incluindo o desenvolvimento da sintaxonomia. Mais recentemente, as comunidades biológicas tendem a ser vistas como um conjunto de comunidades locais ligadas através da dispersão de múltiplas espécies que, potencialmente, interagem entre si (i.e., uma metacomunidade). Este conceito de metacomunidade, tem sido usado para explicar dinâmicas espácio-temporais. Têm sido propostos diversos modelos para explicar os padrões de distribuição das espécies e comunidades ao longo de gradientes ambientais, que incluem desde tipos de comunidade individuais e discretas, até um continuum de comunidades vegetais. A vegetação natural dos Açores é um bom modelo de estudo para testar essas hipóteses, pois tem sido descrita em detalhe por diversos autores, possibilitando a abordagem de questões teóricas, no âmbito dos conceitos ligados às metacomunidades. O presente estudo avaliou se os dados relativos às comunidades vegetais naturais do arquipélago dos Açores apoiam a existência de "tipos de comunidades discretas" ou um "continuum de comunidades", através da aplicação de métodos na área da ecologia numérica e de análises bayesianas. Foram usados métodos de aglomeração hierárquica (distância de Hellinger e UPGMA) e não-hierárquica (kmeans cluster), bem como um modelo multinomial num contexto bayesiano para determinar o número de grupos de comunidades vegetais. Foram amostradas um total de 139 comunidades vegetais e 85 espécies em cinco ilhas. O número ótimo de grupos de comunidades vegetais variou entre 4 e 6 para os métodos de aglomeração hierárquicos, aproximou-se de 43 para os métodos de aglomeração não hierárquicos, e foi de cerca de 70 para a análise multinomial. As curvas de distribuição em função da altitude, estimadas para as espécies de plantas vasculares, sugerem que a respetiva distribuição é determinada pelos limites fisiológicos nos extremos e pela competição em condições intermédias, mas com uma possível partição de nichos entre as espécies dominantes. Os nossos resultados estão mais de acordo com uma visão ecológica das comunidades ao longo de um continuum, do que com a existência de tipos de comunidades discretas. A compreensão destes padrões é essencial na gestão sustentável da vegetação, especialmente neste laboratório natural único, os Açores.

Forests on oceanic islands, such as the Azores archipelago, enable interesting dendroclimatic research, given their pronounced climatic gradients over short geographical distances, despite the less pronounced seasonality. The Lauraceae play an essential ecological role in Macaronesian natural forests. An example is Laurus azorica (Seub.) Franco, a relevant species given its high frequency and physiognomic dominance in Azorean laurel forests. This study aims to quantify climate–growth relationships in L. azorica using a dendroecological approach. We sampled four stands at São Miguel and two stands at Terceira islands, for a total of 206 trees. Following standard dendrochronological methods and rigorous sample selection procedures, we obtained relatively low rbar values and high temporal autocorrelation. Using a stepwise Random Forest analysis followed by Generalized Linear Models calculation, we found prominent effects of present and previous year temperature, but a low precipitation signal on growth rings, with some model variation between stands. Our results agreed with previous observations for broad-leaved species with diffuse porous wood, contributing to increase the baseline dendroecological knowledge about Azorean forests. Due to the high levels of within- and between-stand variation, and to refine the climatic signal analysis, complementary approaches should be explored in the future.

Estudos em dendrocronologia são mais escassos em áreas com humidade relativa alta, baixa amplitude térmica e sazonalidade pouco pronunciada. Por isso, esta lacuna de conhecimento cria uma oportunidade para explorar os anéis de crescimento de espécies arbóreas da floresta Laurissilva e montana dos Açores. Esta trabalho teve como objetivo reduzir esta lacuna e compreender melhor o papel da dendrocronologia na modelação ecológica, sendo que para tal, foram recolhidas mais de 900 amostras de madeira de três espécies arbóreas nativas dos Açores: Juniperus brevifolia (Seub.) Antoine (Cupressaceae), Ilex azorica Gand. (Aquifoliaceae) e Laurus azorica (Seub.) Franco (Lauraceae). Dez diferentes locais foram escolhidos em duas ilhas, São Miguel e Terceira, e foram aplicados métodos padrão da dendrocronologia e dendroclimatologia, que incluem o alinhamento, detrending e exclusão de amostras ou porções de cronologias. Várias opções de modelação (por exemplo, Modelos Lineares Generalizados e Random Forest) foram usadas para determinar os principais fatores climáticos que afetam o crescimento radial das árvores. Todas as três espécies estudadas mostraram alguns limites de anéis parcialmente indistinto. No entanto, após a aplicação rigorosa de métodos dendrocronológicos, mostraram um potencial aceitável para investigação em dendrocronologia. A madeira de J. brevifolia apresentou uma distinção de cores entre o alburno (tons amarelados) e o cerne (tons avermelhados). No I. azorica, foi encontrada uma linha de vasos associada à fronteira dos anéis na maioria das amostras. Ambas as cronologias maiores e mais pequenas foram encontradas para o I. azorica, respetivamente nas Sete Cidades com 47 anos de comprimento e na Terra Brava com 128 anos. Diversas relações foram encontradas entre o crescimento das árvores e temperatura, principalmente um efeito positivo da temperatura da primavera (I. azorica e L. azorica) e efeito negativo das temperaturas de verão (todas as três espécies). A precipitação da primavera também afetou o crescimento radial do I. azorica. O clima do ano anterior foi também relevante no crescimento das árvores do I. azorica e L. azorica, indicando efeitos fisiológicos tardios. Nos Açores, as limitações nos estudos de dendrocronologia estão relacionadas com a baixa amplitude térmica entre estações do ano, com a sazonalidade pouco pronunciada, e com a elevada variação dos padrões dos anéis de crescimento. A variação encontrada entre as populações está relacionada com perturbações naturais (elevação, diferenças de solo e processos de sucessão e regeneração) ou antropogénicas (corte de árvores e plantação de espécies exóticas). Ambos, são fatores que influenciam os diferentes comprimentos das cronologias construídas e das pequenas variações das relações de clima-crescimento. Os resultados globais sugerem que, no futuro, ao usar ferramentas dendrocronológicas com medições refinadas de anéis de crescimento, pode ser possível calcular as taxas de crescimento e integrar esta informação como variáveis preditoras em modelos de distribuição de espécies, embora necessitem de validação com dados de campo ou de deteção remota. O sinal de temperatura encontrado nas relações de crescimento climático é alarmante, porque espera-se que as temperaturas de verão aumentem (alterações climáticas), o que pode levar à extinção local de espécies. Assim, os métodos utilizados nesta tese sugerem que, esta abordagem pode ser utilizada para compreender o impacto das alterações climáticas no crescimento das árvores. Também, esta abordagem complementada com outras medidas de crescimento radial das árvores e uso de dendrómetros, pode ser aplicada a outras espécies nativas dos Açores em baixa altitude, como Morella faya e Picconia azorica, espécies exóticas, como a Cryptomeria japonica, ou outras espécies já estudadas em climas temperados na Europa. Com a base de dados criada neste trabalho, uma análise global com diferentes métodos de detrending e de abordagens de modelação pode ser aplicada, de forma a dar pistas para uma metodologia abrangente adequada para a região.

Assessment of forest ecosystems and their services is seen as a key action for the advancement of biodiversity objectives, and to inform the development and implementation of related policies and planning. The Azorean forest is important for timber production, the protection of soil and water resources, and for its recreational and aesthetic value. However, its role in carbon accumulation has not been fully addressed. We assessed plant diversity, forest structure and carbon stocks in a gradient of three forest types (Natural Forest-NF; Exotic Woodland-EW and Production Forest-PF) in three of the Azores islands. We used biodiversity indices and found that NF harboured the highest plant diversity levels and PF the lowest. Diversity levels were lower for structural than for taxonomic data, particularly for PF. The highest tree carbon stock was found at EW in one of the islands, while PF consistently exhibited relatively high tree carbon stocks in the three islands. The largest soil carbon stocks were found at EW, while leaf litter carbon stocks were higher at PF. We concluded that NF play a fundamental role as plant diversity hotspots but have lower relevance as carbon stocks what might be associated with montane environmental conditions. PFs provide economic assets and act as carbon sinks, while EWs play a major role as carbon sinks in soil, but also at tree level in the oldest forests.