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Tipo do documento: Tese
Título: Interações entre floresta, chuva e solo em áreas com lençol freático superficial na Amazônia Central
Título(s) alternativo(s): On the interactions between forests, rainfall and soil in shallow water-table areas in Central Amazonia
Autor: Almeida, Juliana Schietti de 
Primeiro orientador: Magnusson, William E.
Resumo: A relação entre distribuição de espécies, estrutura da floresta e gradientes ambientais é um tema central em ecologia. No entanto, as relações de funcionamento da floresta considerando a grande variabilidade ambiental na Amazônia ainda são pouco conhecidas, especialmente em áreas onde o lençol freático é superficial. Nesta tese, investiguei o papel de gradientes de chuva, profundidade do lençol freático e características físicas do solo nas variações da composição florística, estrutura da floresta e estoques de biomassa na Amazônia Central. Avaliei se um novo indicador de profundidade de lençol freático obtido de sensoriamento remoto pode ser usado como preditor de variações na composição florística de diferentes formas de vida (capítulo 1), como componentes estruturais da floresta (densidade de indivíduos e massa média individual) e estoques de biomassa são influenciados por gradientes de precipitação e características do solo (capítulo 2), e se gradientes ambientais ligados ao suprimento de água no solo são fatores limitantes para a altura do dossel (capítulo 3). O primeiro estudo foi realizado na Reserva Ducke ao norte de Manaus, onde o relevo é dissecado e as áreas próximas dos cursos d’água tem lençol freático raso e são arenosas. Os estudos relatados nos capítulos 2 e 3 foram desenvolvidos ao longo do interflúvio Purus-Madeira, onde o relevo é relativamente plano, o lençol freático é raso, mesmo distante dos cursos d’água, e o solo é predominantemente siltoso. A composição de espécies de plantas teve uma forte relação com o índice de profundidade do lençol freático na floresta de terra-firme ao norte de Manaus, sugerindo que o acesso ao lençol freático tem um papel importante para o estabelecimento de espécies. As florestas em áreas com lençol freático raso apresentaram maior variação na composição de espécies. Esse padrão pode estar associado ao maior dinamismo da vegetação nessas áreas, onde o volume de solo aerado para o desenvolvimento de raízes é limitado, a ancoragem é baixa devido ao solo arenoso e os indivíduos estão mais suscetíveis a morte por desenraizamento. As áreas onde há maior variação na composição de espécies podem se estender por centenas de metros de distância do curso d’água e não são protegidas pelos critérios atuais da legislação ambiental brasileira, que leva em conta distâncias horizontais da drenagem (30 m para o caso do porte dos cursos d’água estudados). Os níveis de flutuação do lençol freático estão correlacionados com as características físicas do solo, como profundidade efetiva para o desenvolvimento de raízes, e condições anóxicas. Solos mais rasos e impeditivos sustentam florestas com indivíduos de menor massa e em maior adensamento, o que suporta a hipótese de que solos mais restritivos estão associados a florestas mais dinâmicas. Solos rasos, siltosos e com lençol freático superficial também estiveram associados a florestas com dossel mais baixo, sugerindo que o excesso de água e o espaço reduzido para o desenvolvimento de raízes são limitantes para o crescimento da floresta. O efeito positivo de estações secas mais prolongadas sobre a massa média dos indivíduos também indica limitações ao acúmulo de biomassa relacionadas ao excesso de água em áreas de lençol freático superficial. Os resultados dos três estudos sugerem que florestas sobre lençol freático raso e solos com características físicas impeditivas têm estrutura mais raquítica e provavelmente são mais dinâmicas e com maior variação na composição de espécies. A limitação de crescimento por excesso de água no solo parece ser um mecanismo subestimado para entender a estrutura e funcionamento das florestas sobre lençol freático superficial na Amazônia Central, e isso implica que as expectativas atuais de repostas da floresta à mudanças climáticas devem ser revistas.
Abstract: A central issue in ecology is the relationship between environmental gradients, species composition and forest structure. However, there is large environmental variability in Amazonia and these relationships have been little studied, especially in areas where the water table is shallow. I investigated the role of rainfall, water-table depth and soil physical properties on the variation in floristic composition, forest structure and biomass stocks in Central Amazonia. I evaluated if a new proxy for water table depth derived from remote sensing can be used as a predictor of floristic composition in different life forms (chapter 1), how forest structure components (stem density and the average individual mass) and biomass stocks are affected by rainfall gradients and soil properties (chapter 2), and if environmental gradients linked to soil water supply are limiting factors to canopy height (chapter 3). The first study was conducted in Reserva Ducke, north of Manaus, where the relief is dissected and the areas close to the streams have shallow water tables and sandy soils. The studies presented in chapters 2 and 3 were conducted in the Purus-Madeira interfluve, where the relief is relatively flat, the soil is predominately silty, and the water table is shallow even far from streams. Plant-species composition was strongly related to the proxy for water-table depth in the terra-firme forest north of Manaus, suggesting that water-table access differentially affects species establishment. Forests over shallow water tables had larger variation in species composition. This pattern may be associated with more dynamic forests in areas where the aerated soil volume for root development is limited by the shallow water table, anchorage is low due to sandy soils and individuals are more susceptible to death by uprooting. The areas where with most variation in species composition extend to hundreds of meters from the streams. Brazilian environmental law does not fully protect these areas of shallow water table because it considers only short horizontal distances from streams (30 m for small streams). Water table fluctuations are correlated with soil physical properties, such as the effective depth to which roots develop, and anoxic conditions. Shallower and more impeditive soils sustained forests with lower mean individual mass and higher stem density, supporting the hypothesis of a more dynamic forest over more restrictive soils. Shallow silty soils and superficial water table were also associated with lower canopy heights, suggesting that water excess and reduced space for root development limit forest growth. The positive effect of longer dry seasons on mean individual mass also indicates limitations to biomass accumulation related to water excess in areas of shallow water table. The results of the three studies suggest that forests over shallow water table and impeditive soils to root development are more rachitic in structure, and probably are more dynamic, with larger variation in species composition. Growth limitation by water excess seems to be an underappreciated mechanism affecting the structure and functioning of forests over shallow water table in central Amazonia, implying that current expectations of forest responses to droughts should be reconsidered.
Palavras-chave: Água no solo
Gradientes ambientais
Estrutura da floresta
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
Sigla da instituição: INPA
Departamento: Coordenação de Pós Graduação (COPG)
Programa: Biologia (Ecologia)
Citação: ALMEIDA, Juliana Schietti de. Interações entre floresta, chuva e solo em áreas com lençol freático superficial na Amazônia Central. Manaus: [s.n.], 2013. xiii, 144p. Tese( Biologia (Ecologia)) - Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/1629
Data de defesa: 12-Nov-2013
Aparece nas coleções:Doutorado - ECO

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