Unraveling Amazon tree community assembly using Maximum Information Entropy: a quantitative analysis of tropical forest ecology.

LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)

Abstract

In a time of rapid global change, the question of what determines patterns in species abundance distribution remains a priority for understanding the complex dynamics of ecosystems. The constrained maximization of information entropy provides a framework for the understanding of such complex systems dynamics by a quantitative analysis of important constraints via predictions using least biased probability distributions. We apply it to over two thousand hectares of Amazonian tree inventories across seven forest types and thirteen functional traits, representing major global axes of plant strategies. Results show that constraints formed by regional relative abundances of genera explain eight times more of local relative abundances than constraints based on directional selection for specific functional traits, although the latter does show clear signals of environmental dependency. These results provide a quantitative insight by inference from large-scale data using cross-disciplinary methods, furthering our understanding of ecological dynamics.

Authors 92

1. POS E.
2. L. C. T. COELHO
3. D. de A. LIMA FILHO
4. R. P. Salomão

   Museu Paraense Emílio Goeldi · Universidade Federal Rural da Amazônia · Coordenação de Aperfeicoamento de Pessoal de Nível Superior

   Affiliation as printed

   Coordenação de Botânica , Museu Paraense Emílio Goeldi , Av. Magalhães Barata 376 , C. P. 399 , Belém , PA 66040-170 , Brazil

   Programa Professor Visitante Nacional Sênior Na Amazônia -CAPES , Universidade Federal Rural da Amazônia, Av. Perimetral , s/n , Belém , PA , Brazil

5. I. L. AMARAL

   Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

   Affiliation as printed

   Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

6. F. D. de A. MATOS
7. C. V. de CASTILHO

   Brazilian Agricultural Research Corporation

   Affiliation as printed

   EMBRAPA -Centro de Pesquisa Agroflorestal de Roraima , BR 174 , km 8 -Distrito Industrial , Boa Vista , RR 69301-970 , Brazil

8. O. L. Phillips

   University of Leeds

   Affiliation as printed

   School of Geography , University of Leeds , Woodhouse Lane , Leeds LS2 9JT , UK

9. J. E. GUEVARA

   Field Museum of Natural History · Universidad de Las Américas

   Affiliation as printed

   Grupo de Investigación en Biodiversidad, Medio Ambiente y Salud-BIOMAS , Universidad de Las Américas , Campus Queri , Quito , Ecuador

   Keller Science Action Center , The Field Museum , 1400 S. Lake Shore Drive , Chicago , IL 60605-2496 , USA

10. M. de J. V. Carim
11. D. C. LÓPEZ

    Instituto Sinchi

    Affiliation as printed

    Herbario Amazónico Colombiano , Instituto SINCHI , Calle 20 No 5-44 , Bogotá , DC , Colombia

12. W. E. MAGNUSSON

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Pesquisas em Ecologia , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

13. Florian Wittmann

    Karlsruhe Institute of Technology · Max Planck Institute for Chemistry

    Affiliation as printed

    Biogeochemistry , Max Planck Institute for Chemistry , Hahn-Meitner Weg 1 , 55128 Mainz , Germany

    Department of Wetland Ecology , Institute of Geography and Geoecology , Karlsruhe Institute of Technology -KIT , Josefstr.1 , 76437 Rastatt , Germany

14. M. V. IRUME

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

15. M. B. G. [UNESP] Martins

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

16. Daniel Sabatier

    Centre National de la Recherche Scientifique · Université de Montpellier · Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement · UMR Botanique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des végétations · Institut de Recherche pour le Développement

    Affiliation as printed

    AMAP , IRD , Cirad , CNRS , INRA , Université de Montpellier , 34398 Montpellier , France

17. J. B. GUIMARÃES JUNIOR
18. J-F Molino

    Centre National de la Recherche Scientifique · Université de Montpellier · Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement · UMR Botanique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des végétations · Institut de Recherche pour le Développement

    Affiliation as printed

    AMAP , IRD , Cirad , CNRS , INRA , Université de Montpellier , 34398 Montpellier , France

19. Olaf Bánki Aachen Naturalis Biodiversity Center

    Naturalis Biodiversity Center

    Affiliation as printed

    Naturalis Biodiversity Center , PO Box 9517 , Leiden 2300 RA , The Netherlands

20. M T F Piedade

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Dinâmica Ambiental , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

21. Nigel C. A. Pitman

    Field Museum of Natural History

    Affiliation as printed

    Science and Education , The Field Museum , 1400 S. Lake Shore Drive , Chicago , IL 60605-2496 , USA

22. A. M. MENDOZA

    Jardín Botánico de Missouri

    Affiliation as printed

    Jardín Botánico de Missouri , Oxapampa , Pasco , Peru

23. J. G. G. S. Ramos

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

24. J. E. HAWES

    Anglia Ruskin University

    Affiliation as printed

    Applied Ecology Research Group , School of Life Sciences , Anglia Ruskin University , East Road , Cambridge CB1 1PT , UK

25. E. P. de O. ALMEIDA

    Universidade Federal de Mato Grosso

    Affiliation as printed

    ICNHS , Universidade Federal de Mato Grosso , Av. Alexandre Ferronato , 1200 , Sinop , MT 78557-267 , Brazil

26. L. A. F. BARBOSA

    Universidade Federal de Mato Grosso

    Affiliation as printed

    ICNHS , Universidade Federal de Mato Grosso , Av. Alexandre Ferronato , 1200 , Sinop , MT 78557-267 , Brazil

27. L. CAVALHEIRO

    Universidade Federal de Mato Grosso

    Affiliation as printed

    ICNHS , Universidade Federal de Mato Grosso , Av. Alexandre Ferronato , 1200 , Sinop , MT 78557-267 , Brazil

28. M. Cristina dos Santos
29. B. G. LUIZE

    Universidade Estadual Paulista (Unesp)

    Affiliation as printed

    Departamento de Ecologia , Universidade Estadual Paulista -UNESP -Instituto de Biociências -IB , Av. 24 A , 1515 , Bela Vista , Rio Claro , SP 13506-900 , Brazil

30. E. M. M. de L. NOVO
31. P. A. Vargas
32. T. R. dos S. SILVA
33. e. m. VENTICINQUE
34. Ângelo Gilberto Manzatto
35. N. F. C. REIS
36. John Terborgh
37. K. R. CASULA
38. E.N. Honorio Coronado

    University of Leeds

    Affiliation as printed

    School of Geography , University of Leeds , Woodhouse Lane , Leeds LS2 9JT , UK

39. J. A. MONTERO

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

40. B. H. MARIMON JUNIOR
41. Ben Hur Marimon-Junior
42. T. R. FELDPAUSCH

    University of Leeds

    Affiliation as printed

    School of Geography , University of Leeds , Woodhouse Lane , Leeds LS2 9JT , UK

43. A. C. A. DUQUE
44. Christopher Baraloto
45. Nicolás Castaño Arboleda

    Instituto Sinchi

    Affiliation as printed

    Herbario Amazónico Colombiano , Instituto SINCHI , Calle 20 No 5-44 , Bogotá , DC , Colombia

46. Julien Engel

    Centre National de la Recherche Scientifique · Université de Montpellier · Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement · UMR Botanique et Modélisation de l’Architecture des Plantes et des végétations · Institut de Recherche pour le Développement

    Affiliation as printed

    AMAP , IRD , Cirad , CNRS , INRA , Université de Montpellier , 34398 Montpellier , France

47. Pascal Pétronelli
48. Zartman Charles E.
49. T. J. KILLEEN
50. Rodolfo Vásquez

    Jardín Botánico de Missouri

    Affiliation as printed

    Jardín Botánico de Missouri , Oxapampa , Pasco , Peru

51. Bonifacio Mostacedo
52. J. SCHÖNGART

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Dinâmica Ambiental , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

53. Hernán Castellanos
54. M. F. SIMON
55. A. S. de ANDRADE JUNIOR
56. J. L. C. CAMARGO
57. L. O. DEMARCHI

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Dinâmica Ambiental , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

58. W. F. LAURANCE
59. S. G.W. Laurance
60. E. do N. C. FARIAS
61. NASCIMENTO. H. E. M.
62. H. L. de QUEIROZ
63. Gerardo A. Aymard C.
64. R. Brienen

    University of Leeds

    Affiliation as printed

    School of Geography , University of Leeds , Woodhouse Lane , Leeds LS2 9JT , UK

65. J. D. C. REVILLA
66. F. J. O. G. da COSTA

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

67. A. QUARESMA

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Dinâmica Ambiental , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

68. I. C. G. VIEIRA
69. Bruno Barçante Ladvocat Cintra
70. P. R. STEVENSON
71. Y. O. FEITOSA
72. J.F. Duivenvoorden
73. F Mogollón
74. J. A. Comiskey
75. F. C. Draper
76. J. F. F. de TOLEDO
77. G. DAMASCO
78. N. DÁVILA
79. Roosevelt García‐Villacorta
80. Â. C. de A. LOPES

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Dinâmica Ambiental , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

81. Alberto Vicentini

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Pesquisas em Ecologia , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

82. R. de S. CARPANEDO
83. Thaíse Emilio

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Pesquisas em Ecologia , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

84. D. de J. RODRIGUES
85. Juliana Schietti

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

86. P. de P. L. R. de SOUZA

    Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia

    Affiliation as printed

    Coordenação de Biodiversidade , Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia -INPA , Av. André Araújo , 2936 , Petrópolis , Manaus , AM 69067-375 , Brazil

87. A. M. ALONSO
88. F. DALLMEIER
89. V. H. F. GOMES
90. J. LLOYD
91.  D. Neill
92. D. P. P. de AGUIAR