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Tipo do documento: Tese
Título: Controles ambientais e bióticos da dinâmica de plântulas em uma floresta de terra-firme da Amazônia central
Título(s) alternativo(s): Environmental and biotic drivers of seedling dynamics in a terra firme forest in Central Amazon
Autor: Barbosa, Carlos Eduardo de Araújo 
Primeiro orientador: Costa, Flávia Regina Capellotto
Primeiro membro da banca: Camargo, José Luís Campana
Segundo membro da banca: Piedade, Maria Teresa Fernandez
Terceiro membro da banca: Leal Filho, Niwton
Resumo: A transição de plântulas para estágios mais avançados de desenvolvimento é um momento crucial na definição da distribuição de plantas nos trópicos. Dessa forma faz-se necessário compreender os mecanismos envolvidos neste estágio de vida. Assim como na distribuição de plantas adultas, características do solo têm grande influência no estabelecimento de plântulas, mas com diferente intensidade. Este estudo aborda de três formas distintas o papel da granulometria do solo no estabelecimento de plântulas de espécies amazônicas. (1) Para avaliar como a sazonalidade interage com a textura do solo influenciando o estabelecimento de plântulas, a mortalidade e recrutamento de plântulas foram monitorados em 30 parcelas ao longo do gradiente ambiental durante duas estações chuvosas e três estações secas. O atraso nos efeitos da chuva na mortalidade de plântulas foi acessado a partir da comparação da série temporal de chuva com as séries temporais de mortalidade e recrutamento por meio de correlação cruzada e regressões múltiplas com lags de valores de chuva. Encontramos que seca extrema tem grande efeito na mortalidade de plântulas e que seus efeitos continuam durante a estação chuvosa subsequente. Os efeitos negativos da seca na sobrevivência das plântulas em solos argilosos foram observados um mês após o final das chuvas. No entanto a influência da falta de chuva na sobrevivência de plântulas em solos arenosos foi mais imediata, indicando que os baixios são mais vulneráveis ao stress hídrico. Esta pode ser uma das razões para a composição de plantas nos baixios ter um alto turnover com relação aos platôs e vertentes. (2) Ao observar a distribuição de árvores adultas e plântulas ao longo do gradiente de argila no solo foi possível descrever padrões de restrição de espécies a diferentes porções do gradiente edáfico. A maioria das espécies restritas só apresentou essa condição no estágio adulto, sugerindo uma contração do habitat com o avanço dos estágios de vida. Duas espécies foram restritas apenas quando plântulas, o que pode indicar assincronia temporal e/ou espacial na frutificação ao longo do gradiente. (3) Buscando evidências de efeitos de denso-dependência no estabelecimento de plântulas, foi descrita a estrutura genética de uma população de Protium subserratum, uma espécie de árvore comum na Amazônia. Plântulas espacialmente próximas umas das outras tenderam a ser mais similares geneticamente, e essa similaridade diminuiu conforme a distância entre as plântulas aumentava e o estágio ontogenético avançava. No entanto arvoretas e adultos não seguiram essa tendência, e a similaridade entre indivíduos vizinhos nessa classe de tamanho foi alta. Isso sugere um balanço compensatório entre os efeitos negativos de estar próximo de um adulto conspecífico (por exemplo a herbivoria) e as vantagens de estar em um local favorável ao estabelecimento. Também encontramos que plântulas em solos argilosos eram mais relacionadas umas com as outras do que as plântulas em solos arenosos, sugerindo que os efeitos de denso-dependência que mantém a diversidade da comunidade arbórea podem interagir com características ambientais.
Abstract: The transition of seedlings to advanced development stages is probably the most important bottleneck defining plant distribution in the tropics. Thus there is a need to better understand the mechanisms acting at this life stage. As with adult distribution, edaphic features greatly influence seedling establishment, but with different strength. This study comprises three different approaches on seedling establishment along a clay soil gradient. (1) In order to evaluate how seasonality interacts with soil texture in influencing seedling establishment, seedling mortality and recruitment were monitored at 30 plots along the environmental gradient, during two rainy seasons and three dry seasons. The time needed for rainfall decrease to affect seedling mortality was assessed by comparing the time series of rainfall with the time series of seedling mortality and recruitment with cross-correlation analysis and multiple lagged-regressions. We found that the effects of the extreme dry season on seedling mortality continued into the rainy season. Drought effects had a delay of approximately 1 month in seedlings of clay soils and an immediate effect on seedlings in sandy soil, indicating that this environment is more vulnerable to drought stress. That may be one of the reasons the plant composition in the valleys (always with sandy soils at Ducke) has a higher turnover than on the plateaus and slope. (2) Observing adult trees and seedlings distribution across a topo-edaphic gradients it was possible to describe patterns of restriction of species to different portions of the environmental gradient. Most of the species were restricted at the adult stage, suggesting a contraction of the suitable habitat as ontogenetic development proceeds. Two species were restricted only during seedling stage, which might indicate temporal and/or spatially fruiting asynchrony across the soil gradient. (3) Searching for evidence of density-dependent effects on seedling establishment, the genetic structure of a tree species population was estimated, and the changes of the structure across different stages of development was assessed. Seedlings spatially close to each other tend to be more genetically similar, but the similarity decreased as distance was augmented and as the plant grew older, but juveniles and adults did not follow that trend, as relatedness values were higher among neighboring individuals in this size class. That suggests a trade-off between the negative effects of being near closely-related adults (e.g. Herbivore and pathogen attack) and the advantage of being in a site favorable to establishment. We also found young seedlings in clay soils (slope and plateau) were more related to each other than were seedlings in sandy soils (valley), suggesting that the outcomes of conspecific negative density-dependent effects that maintain tree community diversity may interact with environmental features.
Palavras-chave: Plântulas
Teoria de Janzen-Connell
Mortalidade
Gradiente edáfico
Pluviosidade
Sazonalidade
Amazônia Central
Reserva Florestal Adolpho Ducke
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Capacidade de suporte, Ecologia animal, Ecologia vegetal, Ecossistemas, Interação inseto-planta, Lim
Programa: Biologia (Ecologia)
Citação: BARBOSA, Carlos Eduardo de Araújo. Environmental and biotic drivers of seedling dynamics in a terra firme forest in Central Amazon. 2012. 130 f. Tese (Doutorado em Capacidade de suporte, Ecologia animal, Ecologia vegetal, Ecossistemas, Interação inseto-planta, Lim) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus, 2012.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/942
Data de defesa: 30-Nov-2012
Aparece nas coleções:Doutorado - ECO

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