Abstract The South Brazilian grasslands (Campos Sulinos) form the dominant vegetation in southern Brazil. They are species-rich ecosystems that occur under distinct geomorphological and climatic conditions but spatial variation of plant species diversity remains understudied. Here, we present a detailed description of plant communities across the region. Our data were obtained in 1080 plots, representing well-preserved grasslands in different ecological systems. Apart from describing alpha and beta diversity, we investigated the relations of plant communities with environmental features. We identified 759 plant species and found clear differences in community composition across the region. Northern and Southern highland grasslands, humid and dry coastal grasslands and the mesic Pampa grassland were clearly distinct, related to climatic and edaphic features. While species abundance distribution was markedly uneven, local species richness was high, above 20 species/m2, especially in the highlands and in mesic Pampa sites, on shallow soils. The predominant component of beta diversity was species turnover, which suggests that a network of well-conserved grasslands distributed across the region would be the best strategy to protect plant diversity. Our results establish regionalized reference values for richness and diversity that can be useful for initiatives of restoration and conservation of these grasslands.

Em um campo regularmente queimado no Morro Santana, Porto Alegre, RS, Brasil, foram investigadas diferenças na composição florística e suas relações com as propriedades do solo, a distância da borda florestal e a exposição do relevo. Em 48 parcelas de 0,75 m², foram amostradas 201 espécies identificadas, de um total estimado para o local de aproximadamente 450 a 500 espécies. A maioria das espécies apresentou baixas freqüências e uma distribuição aglomerada na área de estudo. A análise multivariada dos dados indicou que as parcelas adjacentes à borda florestal claramente diferem florística e estruturalmente das parcelas do campo. As parcelas com exposição norte diferiram das do topo do morro, tanto pela composição florística quanto pelas variáveis do solo, principalmente em relação à menor profundidade do solo no norte. Nenhuma relação forte foi detectada entre as propriedades do solo e a variação na composição da comunidade em escala mais fina. A área estudada, assim como a vegetação campestre no sul do Brasil em geral, apresenta-se muito rica em espécies, se comparada a outras formações de campo ou savana no mundo. Apesar disso, a alta biodiversidade e o valor de conservação da vegetação campestre não têm sido reconhecidos. Na ausência do pastejo, o fogo é um imporante fator de manejo para a conservação da vegetação campestre, uma vez que o distúrbio parece ser necessário para manter esse tipo de vegetação aberta, com alta riqueza em espécies.

In regularly burned grassland on Morro Santana, Porto Alegre, RS, Brazil, we investigated differences in the floristic composition and their relation to soil properties, aspect and distance from the forest border. In 48 plots of 0.75 m², we identified a total of 201 species from a local species pool of approximately 450 to 500 species. Most species occurred in low frequencies, showing clumpy distribution patterns in the studied area. Multivariate analysis showed that plots close to the forest edge clearly differed from plots in the open grassland concerning composition and structure. Plots exposed to the north differed from plots on the top of the hill both in the composition of species as well as in soil variables, mainly due to shallower soil in the former. No strong relation between soil properties and variation in vegetation composition could be detected at a finer scale. The studied grassland, as all grassland vegetation in southern Brazil, is very rich in species compared to other grassland formations worldwide. However, this high biodiversity and conservational value of Campos vegetation in general has so far not been recognized properly. Disturbance is essential to maintain this open vegetation type and its species richness. Fire should be considered as a management option in the absence of grazing.

Padrões de distribuição espacial e suas relações com fatores ambientais, em diferentes escalas, são identificados em uma área de vegetação campestre de aproximadamente 100 ha sob pastejo ovino e bovino em Eldorado do Sul, RS, Brasil (30º05'S, 51º40'W). O levantamento no campo foi efetuado em 138 unidades amostrais de 0,5 x 0,5 m localizadas sistematicamente ao longo de gradientes de relevo. As unidades amostrais foram dispostas em conjuntos de 3 quadros contíguos, que foram agrupados para análise, formando 46 quadros de 1,5 x 0,5 m, definindo, desta forma, duas escalas de observação. A descrição da vegetação envolveu o registro da presença e a estimativa visual da abundância-cobertura das espécies em cada quadro. Foram registradas 148 espécies pertinentes a 30 famílias. As condições ambientais em cada local foram descritas por 30 variáveis relacionadas a propriedades químicas e físicas do solo, inclinação, exposição e posição no relevo. A análise dos dados empregou análise de agrupamentos, avaliação de nitidez de grupos, ordenação, avaliação da significância de eixos de ordenação, medidas de congruência e testes de aleatorização. Os resultados obtidos na análise estatística na escala de 46 quadros confirmaram aqueles encontrados para a escala de 138 quadros. Os padrões da vegetação na área de estudo estão relacionados à posição no relevo e a outros fatores associados, tais como umidade do solo. Dois grupos nítidos de comunidades campestres foram detectados, um ocorrendo nas encostas e outro ocorrendo nas baixadas úmidas.

Spatial distribution patterns and their relations with environmental factors at different scales were identified in ca. 100-ha grassland under cattle and sheep grazing, in Eldorado do Sul, RS, Brazil (30º05'S, 51º40'W). The field survey used 138 0.5 x 0.5 m quadrats located systematically on transects along relief gradients. The quadrats were arranged in groups of 3 contiguous quadrats, which were pooled for the analysis, thus forming 46 quadrats 1.5 x 0.5 m, in this way defining two observation scales. Vegetation description involved recording the presence and the visual estimation of cover-abundance of species in each quadrat. A total of 148 species belonging to 30 families was detected. The environmental conditions at each site were described by 30 variables related to soil chemical and physical properties, slope, exposure and relief position. Data analysis used cluster analysis, evaluation of group partition sharpness, ordination, significance of ordination axes, evaluation of environmental congruence and randomization testing. The results of the analysis with 46 quadrats supported those found with 138 quadrats. The vegetation patterns in the study area are associated to relief position and other related factors such as soil moisture. Two clearly defined grassland community types were detected, one occurring on the slopes and another on the wet lowlands.