Orientadores: Claudia Regina Baptista Haddad, Fernando Roberto Martins

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Apesar da alta pluviosidade nas florestas tropicais, há grande variação na disponibilidade hídrica para as plantas. Em escala local, essa disponibilidade pode variar dependendo da localização dos indivíduos em clareiras, sua posição no relevo e a composição do solo. Em escala regional,...

Resumo: Apesar da alta pluviosidade nas florestas tropicais, há grande variação na disponibilidade hídrica para as plantas. Em escala local, essa disponibilidade pode variar dependendo da localização dos indivíduos em clareiras, sua posição no relevo e a composição do solo. Em escala regional, variações relacionadas ao volume e distribuição das chuvas, aliadas às alterações climáticas sazonais, podem também gerar diferentes condições de déficit hídrico, aumentando as taxas de mortalidade das espécies arbóreas mais sensíveis, em especial no estádio de plântula. Considerando o cenário mundial de mudanças climáticas, torna-se urgente a compreensão dos mecanismos que determinam a ecologia das comunidades das florestas tropicais, principalmente em relação aos padrões de chuvas e secas. Neste trabalho analisamos as diferentes estratégias de resistência à seca de plântulas de espécies arbóreas, com o objetivo de entender como diferentes espécies arbóreas respondem à variação da disponibilidade hídrica, de modo a conhecer como essa variação filtra as espécies e conseqüentemente contribui para organizar a comunidade florestal. No primeiro capítulo apresentamos as principais estratégias de resistência à seca e as possíveis abordagens teóricas, descritas na literatura, para plântulas de espécies arbóreas, demonstrando a importância dessas estratégias na distribuição, abundância e coexistência de espécies nas florestas tropicais. As diferenças entre as florestas tropicais úmidas e secas, pelo baixo compartilhamento de espécies e os diferentes graus de resistência à seca apresentados por espécies arbóreas, indicam uma clara diferenciação de nichos. Espécies mais resistentes à seca ocupam, com maior abundância, locais mais secos, quando comparadas às espécies mais sensíveis, tanto em escala local quanto regional. Estratégias de resistência à seca podem ser de dois tipos: de tolerância à dessecação e de evitação à dessecação. No estádio de plântula, estratégias de tolerância parecem ser mais determinantes para a resistência à seca, principalmente a presença de caracteres que conferem tolerância a baixos potenciais hídricos, como resistência à cavitação. No segundo capítulo investigamos a hipótese de que há uma relação entre a abundância de algumas espécies em locais com diferentes intensidades de sombreamento e/ou sua posição na vertente (com provável gradiente hídrico) da Floresta Estacional Semidecídua e a presença de estratégias fisiológicas de trocas de gases relacionadas à resistência à seca. Avaliamos a troca de gases, dessecação e rebrota de plantas de duas espécies tardias (Esenbeckia leiocarpa e Astronium graveolens) e duas espécies pioneiras (Croton floribundus e Aegiphila selowiana) em um experimento de seca súbita em casa de vegetação. Encontramos maior resistência à seca nas espécies com maior abundância e de estádio sucessional tardio (E. leiocarpa e A. graveolens). A resistência à seca esteve associada às menores taxas de troca de gases, e as espécies com maior aproveitamento fotossintético exibiram menor resistência à seca. Essas espécies ocorrem mais abundantemente nos sítios de ocupação menos sombreados, reforçando a teoria de uma demanda conflitante para espécies que ou investem em resistência à seca ou na capacidade de aproveitamento de luz. A disponibilidade sazonal de água, assim como a diferença de luz entre as diferentes ecounidades, pode explicar a coexistência das espécies na floresta estacional

Abstract: The rainfall is high in tropical forests, but there is great variation in water availability to plants. On a local scale, this availability may vary depending on the location of individuals in gaps, their position in the landscape and soil composition. On a regional scale, variations...

Abstract: The rainfall is high in tropical forests, but there is great variation in water availability to plants. On a local scale, this availability may vary depending on the location of individuals in gaps, their position in the landscape and soil composition. On a regional scale, variations related to the volume and distribution of rainfall, coupled with seasonal climatic changes, can also generate different water stress conditions, increasing the mortality rates of tree species most sensitive, especially at the seedling stage. Considering the global scenario of climatic changes, it is imperative to understand the mechanisms that determine the ecology of communities of tropical forests, especially in relation to patterns of rainfall and drought. We examined different strategies of drought resistance of seedlings of tree species, to determine the organization of the community and the contribution of water availability to the selection of species in these forests. The first chapter presents a review of the principal studies available on strategies for drought resistance in seedlings of tree species and the possible theoretical approaches, demonstrating the increasing importance of these studies for understanding the processes that determine the distribution, abundance and species coexistence in tropical forests. The differences between wet and dry tropical forests, in view of the low number of species in common and the different degrees of drought resistance presented by the tree species present, show a clear differentiation of niches. Species more resistant to drought present higher abundance in drier sites, compared to more sensitive species, at local and regional levels. Strategies for drought resistance may be of two kinds: desiccation tolerance and avoidance of desiccation. In the seedling stage tolerance strategies seem to be more crucial for resistance to drought, especially the presence of characteristics that confer tolerance to low water potentials, as resistance to cavitation. In the second chapter we investigated the hypothesis that there is a relationship between the existence of abundant species only at certain sites of the semi-deciduous forest and the presence of physiological strategies of gas exchange related to drought resistance. We evaluated the gas exchange process and desiccation and regrowth of plants of four species (Esenbeckia leiocarpa, Astronium graveolens, Croton floribundus and Aegiphila selowiana), during a sudden drought experiment in a greenhouse. E. leiocarpa, A. graveolens are late-successional species and C. floribundus and A. selowiana are pioneers species. We found greater resistance to drought in the most abundant and latesuccessional species. The drought resistance was associated with lower rates of gas exchange. Species with higher photosynthetic efficiency showed lower resistance to drought. These species occur most abundantly on sites less shaded, reinforcing the theory of a trade off between investment in drought resistance and ability to use light. The seasonal availability of water, similarly to differences between light of different eco-units, can explain species coexistence in the tropical seasonal forest