RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar a influência de variáveis bioclimáticas e de rotas migratórias de espécies arbóreas sobre o padrão fitogeográfico de diferentes fitofisionomias florestais da Região Sul do Brasil. Foram extraídas da literatura listas florísticas de espécies arbóreas inventariadas em Floresta Ombrófila Mista (FOM), Floresta Ombrófila Densa (FOD), Floresta Estacional Decidual (FED) e Floresta Estacional Semidecidual (FESD). Para cada área foram obtidas as coordenadas geográficas, a altitude média e as variáveis bioclimáticas associadas à temperatura e à precipitação pluviométrica. A matriz vegetacional passou por uma análise de correspondência retificada (DCA) e, posteriormente, a matriz ambiental foi ajustada à ordenação, sendo as variáveis ambientais (p ≤ 0,001) inseridas na forma de vetores. A análise da relação florística entre as áreas em função da heterogeneidade bioclimática existente foi realizada por meio de uma Árvore de Regressão Multivariada (ARM). Os autovalores para os eixos 1 e 2 da DCA foram de 0,49 e 0,25, respectivamente, indicando elevada substituição de espécies ao longo do eixo 1, fortemente associada à temperatura média do trimestre mais úmido, à temperatura mínima no mês mais frio, à altitude e à temperatura média anual. Conclui-se que (i) existe maior similaridade florística entre FOM e Florestas Estacionais e (ii) o componente arbóreo das florestas do Sul do Brasil apresenta variações florísticas e fisionômicas associadas à heterogeneidade bioclimática existente e às rotas migratórias.