Growth and carbon isotopes of Mediterranean trees reveal contrasting responses to increased carbon dioxide and drought

Forest dynamics will depend upon the physiological performance of individual tree species under more stressful conditions caused by climate change. In order to compare the idiosyncratic responses of Mediterranean tree species (Quercus faginea, Pinus nigra, Juniperus thurifera) coexisting in forests of central Spain, we evaluated the temporal changes in secondary growth (basal area increment; BAI) and intrinsic water-use efficiency (iWUE) during the last four decades, determined how coexisting species are responding to increases in atmospheric CO2 concentrations (Ca) and drought stress, and assessed the relationship among iWUE and growth during climatically contrasting years. All species increased their iWUE (ca. +15 to +21 %) between the 1970s and the 2000s. This increase was positively related to Ca for J. thurifera and to higher Ca and drought for Q. faginea and P. nigra. During climatically favourable years the study species either increased or maintained their growth at rising iWUE, suggesting a higher CO2 uptake. However, during unfavourable climatic years Q. faginea and especially P. nigra showed sharp declines in growth at enhanced iWUE, likely caused by a reduced stomatal conductance to save water under stressful dry conditions. In contrast, J. thurifera showed enhanced growth also during unfavourable years at increased iWUE, denoting a beneficial effect of Ca even under climatically harsh conditions. Our results reveal significant inter-specific differences in growth driven by alternative physiological responses to increasing drought stress. Thus, forest composition in the Mediterranean region might be altered due to contrasting capacities of coexisting tree species to withstand increasingly stressful conditions. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Adequação do teste de condutividade elétrica para determinar a qualidade fisiológica de sementes de jacarandá-da-bahia (Dalbergia nigra (Vell.) Fr.All. ex Benth.)

Para testar o efeito da temperatura e do tempo de embebição nos valores de condutividade elétrica e verificar sua aplicabilidade para determinar a qualidade fisiológica de sementes de Dalbergia nigra (jacarandá-da-bahia), foram utilizadas sementes colhidos em três anos (lote I _ 1998; lote II _ 1997 e lote III - 1994). Inicialmente determinou-se o teor de água e depois conduziu-se os testes de germinação em laboratório e viveiro, utilizando-se quatro repetições de 25 sementes. Para estudar a condutividade elétrica (CE) foram utilizadas quatro repetições de 50 sementes. Cada subamostra foi colocada em recipiente contendo 75ml de água deionizada, embebidas por 6, 12, 18, 24, 30 e 36 horas, a 20, 25 e 30ºC. Sementes do lote II apresentaram maiores valores na primeira contagem da germinação, diferindo significativamente dos demais lotes. O lote III apresentou qualidade inferior. Com o aumento do período e da temperatura de embebição ocorreu aumento nos valores de CE das sementes dos três lotes. O lote III mostrou qualidade fisiológica inferior a dos lotes I e II, que apresentaram valores mais elevados de CE. Não houve diferenciação entre os lotes I e II. Concluiu-se que o teste de CE foi eficiente para diferenciar os lotes de sementes de Dalbergia nigra, com alto grau de associação com o teste de germinação.

Efeito do número de sementes e do volume de água na condutividade elétrica de sementes de Dalbergia nigra (Vell.) Fr.All. ex Benth.

O presente trabalho teve como objetivos verificar o efeito do número de sementes e do volume de água utilizada no teste de condutividade elétrica (CE) para avaliar o vigor de três lotes de sementes de Dalbergia nigra (jacarandá-da-bahia) e correlacionar esses resultados com os dados de germinação em laboratório e em viveiro. Os testes de germinação em laboratório e viveiro foram conduzidos com quatro repetições de 25 sementes. O teste de CE foi realizado com 25, 50 e 75 sementes embebidas a 75, 100 e 125ml de água, por diferentes períodos. A porcentagem de germinação e de plântulas normais em laboratório, indicaram o lote III como de qualidade inferior aos lotes I e II. A primeira contagem da germinação e o índice de velocidade de germinação em laboratório e a emergência, índice de velocidade de emergência e porcentagem de plântulas normais em viveiro identificaram o lote II como superior ao lote I e o III como inferior. A CE diminui com o aumento do volume de água e aumentou com o período de embebição. A diferenciação dos lotes foi mais eficiente, quando se utilizou 75ml de água deionizada e amostras de 50 sementes com pelo menos 36 horas de embebição, com valores de CE menores nos lotes I e II do que no lote II. Os coeficientes de correlação simples entre a CE e as demais características avaliadas, em laboratório e viveiro, foram elevados e significativos, evidenciando alta associação entre os mesmos. Assim, pode-se recomendar que o teste de CE seja conduzido a 25ºC, com amostras de 50 sementes embebidas em 75ml de água deionizada, por períodos iguais ou superiores a 36 horas de embebição, para determinar a qualidade fisiológica de lotes de sementes de jacarandá-da-bahia.

Diferenciação de lotes de sementes de jacarandá-da-bahia (Dalbergia nigra (Vell.) Fr.All. ex Benth.) pelo teste de germinação em laboratório e viveiro

O desempenho germinativo de sementes de Dalbergia nigra (jacarandá-da-bahia) foi avaliado em laboratório e viveiro, com o objetivo de verificar a eficiência do teste de germinação em laboratório em predizer o comportamento de lotes de sementes em condições de viveiro. Para tanto sementes pertencentes a três lotes (anos de colheita: lote I - 1998, lote II - 1997 e lote III - 1994) foram utilizados para determinar os dados biométricos, teor de água, germinação, índice de velocidade e primeira contagem da germinação e porcentagem de plântulas normais em laboratório e emergência, índice de velocidade de emergência e porcentagem de plântulas normais em viveiro. Sementes pertencentes ao lote III apresentaram qualidade inferior aos lotes I e II, tanto em laboratório como em viveiro. Os altos valores do coeficiente de correlação simples entre as características avaliadas nas duas condições, evidenciam a eficiência do teste de germinação em laboratório em predizer o desempenho germinativo de sementes de jacarandá-da-bahia em viveiro.

Ocorrência e flutuação populacional de Chrysopidae (Neuroptera) em áreas de plantio de Pinus taeda (L.) (Pinaceae) no sul do Paraná

The lacewings are very voracious predators of aphids. The objective of this research was to evaluate the occurrence of adult chrysopids in areas of Pinus reforestation where the giant conifer aphid Cinara spp. (Hemiptera: Aphididae) is causing severe damages. A total of 47 specimens were collected during one year and identified as: Chrysoperla externa (Hagen, 1861), Leucochrysa (Nodita) intermedia (Scheneir, 1851) and Leucochrysa (Nodita) vieirana (Navás, 1913). The captures in the area where the plants were one year old represented about 75% of the adults probably due to the high Cinara infestation on the trees in this area. The chrysopids were recorded mostly during the summer, possibly influenced by temperature.

Propriedades físicas dos lenhos juvenil e adulto de Pinus elliottii Engelm var. elliottii e de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden

The juvenile wood presents great difference in its anatomical and physical properties in relation to the mature wood. That heterogeneity of the wood causes a series of upset for the processing industry. The present research had as objective the study of the physical properties of the juvenile and mature wood of Pinus elliottii Engelm var. elliottii, with 25 years of age and of Eucalyptus grandis Hill ex Maiden, with 30 years of age, coming from the Experimental Station of Itapetininga and State Forest of Santa Barbara, belonging to the Forest Institute of the state of São Paulo. From both species there were taken from radial boards, specimens with dimensions of 20x30x50 mm, for the determination of density, swelling and swelling coefficient of the juvenile and mature wood. The results of the species showed that the mature compared with the juvenile wood presented: (1) an increase in the values of the basic density, at 0% and at 12% of moisture content and of the volumetric, radial and tangential swelling at 12% moisture content and maximum coefficient of radial and tangential swelling; (2) a reduction in the values of longitudinal swelling at 12% and maximum and of the longitudinal swelling coefficient.

Propriedades de resistência e rigidez da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo da variabilidade das propriedades de resistência e rigidez à flexão estática e à densidade aparente (12%) entre a madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos de idade, procedente do Horto Florestal de Manduri, Estado de São Paulo. Na primeira parte do trabalho foram determinadas a região de madeira juvenil, a região de transição e a região de madeira adulta, por meio de estudos anatômicos (comprimento dos traqueídes axiais), segundo as recomendações das normas ABNT e IAWA. Os resultados mostraram que a região de madeira juvenil dessa espécie ocorre aproximadamente até o 18º anel de crescimento. Na segunda parte do trabalho foram analisados a resistência (módulo de ruptura - MOR) à flexão, o módulo de elasticidade (MOE) nessa mesma solicitação e a densidade aparente (12%) para as madeiras juvenil e adulta. Os resultados mostraram que o MOE e o MOR da madeira juvenil foram menores e mais variáveis que aqueles obtidos para madeira adulta. A densidade apresentou a mesma tendência observada nas propriedades avaliadas no ensaio de flexão estática.

Determinação do módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda por ultra-som

A madeira de Pinus sp. tem utilização crescente na indústria madeireira brasileira. O decréscimo constante do suprimento de árvores adultas com grandes diâmetros, provenientes de florestas naturais, tornou comum a produção de madeira em ciclos curtos, com grande proporção de madeira juvenil. Resultados de diversas pesquisas têm reportado que o módulo de elasticidade e a resistência a diferentes solicitações mecânicas são seriamente afetados pela presença de madeira juvenil. Este trabalho teve por objetivo determinar o módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L. a partir da constante dinâmica C LL, obtida em ensaios não-destrutivos de ultra-som. A madeira de P. taeda era originária de plantios da Estação Experimental de Itapeva - SP, sendo amostrados seis indivíduos arbóreos com 34 anos de idade. Os corpos-de-prova (4 cm x 4 cm x 45 cm) foram obtidos separadamente das regiões de madeira juvenil e adulta da prancha central, previamente submetida à secagem industrial (umidade final de 12%), para a determinação da constante dinâmica por meio de ensaios de ultra-som. Para avaliar a sensibilidade do método do ultra-som, os corpos-de-prova foram ensaiados destrutivamente à compressão paralela. Os resultados mostraram boa sensibilidade do método do ultra-som (R² » 0,90) na avaliação desse parâmetro mecânico da madeira juvenil e adulta.

Ciclo biológico e predação de três espécies de coccinelídeos (Coleoptera, Coccinellidae) sobre o pulgão-gigante-do-pinus Cinara atlantica (Wilson) (Hemiptera, Aphididae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Patogenicidade de Verticillium lecanii ao pulgão-do-pinus

Avaliou-se a patogenicidade do isolado IBCB 473 de Verticillium lecanii no pulgão-do-pinus Cinara atlantica (Hemiptera, Aphididae), inseto-praga em plantios de Pinus spp. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco repetições por tratamento e cada repetição constituída de uma placa de Petri (9 cm de diâmetro) contendo 10 ninfas. Foram testadas suspensões de inóculo nas concentrações de 1,0 ' 10(6); 0,5 ' 10(7); 1,0 ' 10(7); 0,5 ' 10(8); e 1,0 ' 10(8) conídios/mL, pulverizando-se 1 mL sobre as ninfas. Como tratamento-testemunha, utilizou-se água esterilizada. As placas de Petri foram mantidas em câmara climatizada a 25 ± 1 °C, 70 ± 10% de UR e fotofase de 12 horas. As avaliações foram realizadas diariamente, anotando-se a mortalidade dos indivíduos de cada tratamento. A dose mais eficiente foi de 1,0 x 10(8) conídios/mL, causando mortalidade de 86,0% após cinco dias da pulverização. Os valores de TL50 das concentrações utilizadas foram de 5,82; 5,24; 4,60; 4,34; e 3,83 dias, respectivamente.

Estrutura genética de populações de melhoramento de Pinus caribaea var. Hondurensis por meio de marcadores microssatélites

O Pinus caribaea var. hondurensis Barret & Golfari tem elevada importância como espécie comercialmente plantada; aproximadamente 1,8 milhões de hectares estão ocupados por plantios desta espécie no Brasil. O trabalho teve como objetivo verificar por meio de marcadores microssatélites a variabilidade genética em Pinus caribaea var. hondurensis, bem como sua manutenção durante o processo de melhoramento genético, dentro de uma população- base de melhoramento, uma população de matrizes selecionadas e uma população melhorada F1. Para a realização das análises foi necessária a transferência de primers desenvolvidos para locos microssatélites de outras espécies do gênero. Dos 20 pares de primers testados, 8 foram transferidos para a espécie (RPS 25b, RPS 150, PSM 2, PR 4.6, PtTX 2037, PtTX 3029, RPTest 01 e RPTest 09). Verificou-se a existência de endogamia entre e dentro das populações estudadas, e o maior valor observado entre as populações foi F ST = 0,0213 (população base e F1). A heterozigosidade média observada e a heterozigosidade esperada na população-base foram, respectivamente, H0 = 0,2469 e He = 0,2489. A maior distância genética (D = 0,0119) foi observada entre as populações-base e a população melhorada F1. Através da distância genética entre as matrizes, foram indicados 10 cruzamentos potenciais entre as matrizes mais contrastantes, almejando a obtenção de vigor de híbrido nas progênies obtidas a partir destes cruzamentos.

Ocorrência de Migdolus fryanus (Coleoptera: Cerambycidae) em plantios de Pinus caribaea var. hondurensis

Larvas de Migdolus fryanus Westwood (Coleoptera: Cerambycidae) foram encontradas danificando raízes de mudas de P. caribaea var. hondurensis (Sénéel) Barr. & Golf. no Estado de São Paulo. Isso aumenta a importância dessa espécie, cujos danos, em espécies florestais, têm aumentado, principalmente, em plantios de eucalipto. Esse é o primeiro registro de M. fryanus em plantios de Pinus, e o referido inseto pode ser considerado uma nova praga dessa espécie florestal. Detalhes das características morfológicas e biológicas, danos e possíveis métodos de controle de M. fryanus são discutidos.

Physical and chemical changes in juvenile and mature woods of Pinus elliottii var. elliottii by thermal modification

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Inter-relação da produtividade de madeira do pinus com atributos físico-químicos de um latossolo do cerrado brasileiro

Com relação aos atributos do solo, a produtividade de madeira do pinus varia substancialmente em função do pH, do teor de matéria orgânica e da resistência à penetração. No ano de 2007, no Município de Selvíria (MS) foi analisada a produtividade de madeira do Pinus caribaea var. hondurensis, em função de alguns atributos físico-químicos de um Latossolo Vermelho Distrófico estabelecido num maciço florestal com 21 anos de idade. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados do solo, aquele que melhor se apresentasse para explicar a variabilidade da produtividade de madeira. Para tanto, foi instalado um grid geoestatístico, para a coleta dos dados do solo e da planta, contendo 121 pontos amostrais, numa área de 3 ha do referido maciço. A produtividade de madeira variou diretamente com o pH do solo, tanto linear quanto espacialmente, com valores de 27,0-32,6 m³ ha-1 ano-1 e 3,9-4,4, respectivamente. Nos maiores, 32,6-36,9 m³ ha-1 ano-1 e 4,4-4,9. Dessa forma, o pH revelou ser um apreciável indicador da qualidade química do solo quando o objetivo foi estimar, linear e espacialmente, a produtividade de madeira da essência florestal pesquisada nas condições do Cerrado brasileiro do Sudeste do Estado do Mato Grosso do Sul.

Efeito do desbaste seletivo sobre a divergência genética em progênies de Pinus caribaea Morelet var. bahamensis

The objective of this work was to study the effect of selective thinning on! the genetic divergence in progenies of Pinus caribaea var. bahamensis, aiming to identify the most productive and divergent progenies for the use of improvement program. The test of progenies containing 119 progenies and two commercial controls were planted in March 1990, using 11 x 11 square lattice design, sextuple, partially balanced, disposed in lineal plots with six trees in the spacing of 3,0 x 3,0m. 13 years after planting thinning was realized (selection for DBH), with 50% selection intensity based on Multi-effect index, leaving three trees per plot in all the experiment. The evaluations were done at four situations: A (before the thinning); B (thinned trees); C (remaining trees after thinning) and D (one year after thinning). The analyzed traits were: height, diameter at breast height (DBH), volume, form of stem and wood density. The genetic divergence among the progenies was studied with aid of the canonical variables and of clustering of Tocher method using the generalized distance matrix of Mahalanobis (D(2)) as estimate of the genetic similarity. The progenies were grouped in four groups in situation A, fourteen in the situation B, two in the situation C and three in the situation D. The selective thinning of the trees within of the progenies caused a change in the genetic divergence among the progenies, genetically homogenizing the progenies, as demonstrated by the generalized distances of Mahalanobis, clustering of Tocher' and canonical variables methods; The. thinning made possible a high uniformity in respect to the relative contribution, of the traits for the total genetic divergence. The techniques, of clustering were efficient to identify groups of divergent,progenies for the use hybridization and little divergent progenies for the use in backcross program.