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Tipo do documento: Tese
Título: FOTOSSÍNTESE E CRESCIMENTO EM DIÂMETRO DE ÁRVORES EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA E DA PRECIPITAÇÃO NUMA FLORESTA PRIMÁRIA DE TERRA-FIRME NA AMAZÔNIA CENTRAL
Título(s) alternativo(s): Photosynthesis and diameter increment of trees as a function of temperature and precipitation in a terra-firme rain forest in central Amazonia
Autor: Dias, Daniela Pereira 
Primeiro orientador: Marenco, Ricardo Antonio
Primeiro membro da banca: Clark, Deborah A.
Segundo membro da banca: Ripullone, Francesco
Terceiro membro da banca: Piedade, Maria Teresa Fernandez
Quarto membro da banca: Santos, Joaquim dos
Quinto membro da banca: Vieira, Gil
Resumo: As mudanças no clima previstas para as próximas décadas (mudanças na temperatura do ar e na precipitação) podem ter efeito sobre a assimilação de carbono pelas folhas e, consequentemente, sobre o acúmulo de biomassa nas árvores da região amazônica. O objetivo deste trabalho foi determinar a influência da temperatura e da precipitação na fotossíntese e no crescimento em diâmetro de árvores de uma floresta primária de terra-firme da Amazônia central. Os parâmetros microclimáticos foram medidos com uma estação micrometeorológica (Li 1401, Li-Cor, EUA). A análise do crescimento em diâmetro foi obtida a partir de medições mensais do diâmetro de 400 árvores (DAP ≥ 10 cm, selecionadas ao acaso) durante 2006 e 2007, sendo a biomassa estimada por meio de uma equação alométrica desenvolvida na área do estudo. A fotossíntese máxima (Amax) e potencial (Apot) foram medidas com um analisador de gás infravermelho (Li- 6400, Li-Cor) e os parâmetros da fluorescência (Fo, Fm e a relação Fv/Fm) foram medidos com um fluorômetro portátil (PEA, Hansatech, GB) em três períodos do dia (6 - 10 h, 10 - 14 h, 14 - 18 h) durante a época seca e a chuvosa. As árvores cresceram em média 1,99 mm ano-1 em diâmetro. Byrsonia duckena W. R. Anderson (Malpighiaceae), Tachigalia venusta Dwyer (Fabaceae: Caesalpinioideae), Inga laurina (Swartz) Willd. (Fabaceae: Mimosoideae) e Sclerorema micranthum Ducke (Bombacaceae) foram as espécies que apresentaram maior incremento anual em diâmetro (4,3 - 5,8 mm ano-1) enquanto que as espécies com menor incremento anual (0,6 mm ano-1) foram Gustavia augusta L. (Lecythidaceae) e Mezilaurus itauba (Meiss.) Taubert ex Mez (Lauraceae). O acúmulo de biomassa acima do solo e de carbono (para o total de 400 árvores) foi estimado em 4,5 Mg ano-1 e 2,2 Mg ano-1, respectivamente. A variação mensal da precipitação, da irradiância (mol m-2 dia-1) e temperatura do ar (média, máxima e mínima) não influenciou o incremento médio mensal em diâmetro das árvores. Entretanto, o número de horas por dia em que a temperatura permaneceu abaixo da média diária da temperatura mínima do período do experimento (22,6 ºC) mostrou relação positiva com o incremento em diâmetro das árvores, sugerindo que quanto menor a temperatura noturna, menor a respiração, o que aumenta o crescimento em diâmetro das árvores. O teor de umidade da madeira foi maior na época chuvosa do que na época seca, enquanto que para o teor de umidade da casca não houve diferença entre as épocas do ano. Os teores de umidade da madeira e da casca variaram de, respectivamente, 26 a 50 % e de 31 a 66 %, sendo a casca mais úmida que a madeira em todas as espécies. O teor de umidade da madeira apresentou relação negativa com a densidade da madeira, sugerindo que as árvores com madeiras mais densas possuem menos espaços disponíveis para o acúmulo de água. A densidade da madeira variou entre espécies, sendo a média de 0,74 g cm-3, com 53,3% das espécies com densidade maior que 0,75 g cm-3. A densidade da madeira também mostrou correlação negativa com o incremento em diâmetro, pois espécies com densidade alta crescem mais lentamente. O incremento em diâmetro não mostrou relação com o teor de nitrogênio total foliar, sugerindo que árvores com o mesmo teor de nitrogênio foliar possuem incremento em diâmetro variados. A fotossíntese máxima (Amax) variou entre espécies, de 14 μmol m-2 s-1 em Coussapoa orthoneura Standl (Cecropiaceae) a 4 μmol m-2 s-1 em Mabea angulares G. Dem Holl. (Tiliaceae). Amax foi maior no período de 06 - 10 h e na época seca para a maioria das espécies. A variação diurna e sazonal de Amax foi atribuída à variação na condutância estomática. A fotossíntese potencial (Apot) variou entre espécies, porém não apresentou diferença entre os horários do dia e entre as épocas do ano, com a exceção de M. angulares no período de 14 às 18 h, o que pode ser explicado pela redução na condutância do mesofilo. Os parâmetros da fluorescência (Fo, Fm e relação Fv/Fm) variaram diurnamente, apesar de não ter havido diferença entre as épocas do ano. Não houve fotoinibição em Goupia glabra Aubl. (Celastraceae) e Inga paraensis Ducke (Fabaceae: Mimosoidae), no entanto a recuperação da relação Fv/Fm revelou que houve fotoinibição dinâmica em M. angulares e C. orthoneura. Concluindo, temperaturas noturnas acima da média diária da temperatura mínima do período do experimento levaram a um menor incremento em diâmetro das árvores, o que poderia ter efeitos importantes no balanço de carbono da floresta, haja vista as previsões de aumento na temperatura média global para as próximas décadas. Finalmente, o incremento em diâmetro mostrou-se constante ao longo do ano, embora as taxas de fotossíntese saturada por luz (Amax) tenham sido, no geral, maiores na época seca, o que mostra que o incremento em diâmetro é o resultado da interação de uma série de fatores e não apenas dos ganhos de carbono via fotossíntese.
Abstract: Climate changes predicted over the next decades (changes in air temperature and precipitation) may affect leaf carbon assimilation and, therefore tree biomass accumulation in the Amazon region. The objective of this work was to determine the influence of temperature and precipitation on photosynthesis and diameter increment of trees in a terra-firme rain forest in central Amazonia. Climatic parameters were measured with a micrometeorological station (Li 1400, Li-Cor, USA). Diameter increment of 400 trees was measured monthly during 2006 and 2007 and an allometric equation used to estimate aboveground biomass. Light-saturated photosynthesis (Amax) and potential photosynthesis (Apot) were assessed with an infra-red gas analyzer (IRGA 6400, Li-Cor), whereas fluorescence parameters (Fo, Fm and the Fv/Fm) were measured in intact leaves using a portable fluorometer (PEA, Hansatech, UK) in three diurnal periods (6-10 h, 10-14 h, 14-18 h) during the dry and wet season. Mean annual diameter increment was 1.99 mm year-1. Annual diameter increment was greater in Byrsonia duckena W. R. Anderson (Malpighiaceae), Tachigalia venusta Dwyer (Fabaceae: Leguminosae Caesalpinioideae), Inga laurina (Swartz) Willd. (Fabaceae: Mimosoideae) e Sclerorema micranthum Ducke (Bombacaceae) (4.3 to 5.8 mm year-1) than in Gustavia augusta L. (Lecythidaceae) and Mezilaurus itauba (Meiss.) Taubert ex Mez (Lauraceae) (0.6 mm year-1). Above-ground biomass accumulation and carbon storage of all 400 trees were estimated to 4.5 Mg yr-1 and 2.2 Mg yr-1, respectively. There were no significant effects of the mean monthly precipitation, irradiance (mol m-2 day-1) and air temperature (mean, maximum and minimum) on the means of the monthly diameter increment. However, the number of hours the air temperature was below 22.6 ºC (the mean minimum temperature of two years of study) and diameter increment showed a negative relationship, suggesting a decline in respiration with a decrease in night temperature, which leads to increase in tree diameter growth. Wood water content was higher in the wet than in the dry season, as long as bark water content there was no difference between the seasons. Water content of wood ranged from 26 to 50% and bark water content from 31 to 66% and, in all species, bark moisture was higher than that of wood. Wood water content and wood density showed a negative relationship, suggesting that in species with dense wood less space remained for water to accumulated than in species with soft wood. Wood density varied among species (mean of 0.74 g cm-3), with 53.4% of species with wood density greater than 0.75 g cm-3. Wood density showed negative correlation with the diameter increment, because species with high density grow more slowly than species with low density. There was no relation between diameter increment and the leaf nitrogen content, suggesting that within a range of moderate nitrogen content, trees with the same leaf nitrogen content may present variation in diameter growth. Light-saturated photosynthesis (Amax) varied between species, where Coussapoa orthoneura Standl (Cecropiaceae) reached 14 μmol m-2 s-1 and Mabea angulares G. Dem Holl. (Tiliaceae) 4 μmol m-2 s-1. For all species, Amax was higher in the dry season (06 -10 h). Diurnal and seasonal change in Amax may be attributed to stomatal conductance. Potential photosynthesis (Apot) varied between species, but Apot was similar in diurnal and seasons periods, with the exception of M. angulares (at 14 - 18 h), which may be attributed to reduction of mesophyll conductance to CO2 diffusion. Fluorescence parameters were affected by irradiance, though there was no difference between the seasons. There was no photoinhibition in Goupia glabra Aubl. (Celastraceae) and Inga paraensis Ducke (Fabaceae: Mimosoidae), however the recovery of Fv/Fm ratio showed that there was dynamic photoinhibition in M. angulares and C. orthoneura. In conclusion, night temperatures above the mean minimum temperature lead to a lower tree diameter increment, which could provide important effect on the global carbon balance, considering the increase in global mean temperature predicted for the next decades. Finally, diameter increment was constant throughout the year, although in general the light-saturated rates of photosynthesis (Amax) were higher during the dry season than during the wet season. This indicates that diameter increment is the result of complex interactions among a number of factors and not only affected by changes in photosynthetic carbon gain.
Palavras-chave: Árvores - Crescimento - Efeito da temperatura
Fotossíntese
Madeira - Densidade
Biomassa florestal
Carbono - Medição
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL
Idioma: por
País: BR
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Manejo florestal, Silvicultura
Programa: Ciências de Florestas Tropicais
Citação: DIAS, Daniela Pereira. Photosynthesis and diameter increment of trees as a function of temperature and precipitation in a terra-firme rain forest in central Amazonia. 2009. 123 f. Tese (Doutorado em Manejo florestal, Silvicultura) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Manaus, 2009.
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1193
Data de defesa: 22-Mai-2009
Aparece nas coleções:Doutorado - CFT

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