Phenology, litterfall, growth, and root biomass in a tidal floodplain forest in the Amazon estuary

The dynamics of forests subject to inundation appears to be strongly influenced by the frequency and intensity of natural disturbances such as flooding. In a late successional tidal floodplain forest near the Amazon port of Belém, Brazil, we tested this prediction by measuring seasonal patterns of phenology and litterfall in relation to two key variables: rainfall and tide levels. In addition, we estimated the root biomass and the annual growth of the forest community by measuring stem increments over time. Our results showed high correlations between phenological events (flowering and fruiting) and rainfall and tide levels, while correlations between litterfall and these variations were generally weaker. Contrary to our prediction, root biomass to 1 m depth showed no significant differences along the topographic gradient, and the root biomass at all topographic levels was low to intermediate compared with other neotropical forests. Both litterfall and total stem increment were high compared to other tropical forest, indicating the high productivity of this ecosystem.

Fenologia de espécies do dossel e do sub-bosque de duas Florestas de Restinga na Ilha do Mel, sul do Brasil

Devido à ampla distribuição geográfica, a Floresta Atlântica e os ecossistemas associados estão sujeitos a condicionantes ambientais que variam de acordo com a latitude e que devem influenciar nos processos dinâmicos das comunidades. Para avaliar se a fenologia de florestas da região atlântica pode ser determinada por tais variações, plantas do dossel e do subbosque (total 55 espécies) de duas Florestas de Restinga (Floresta não inundável e Floresta inundável) foram acompanhadas por dois anos na Ilha do Mel, localizada em região meridional da distribuição da Floresta Atlântica e com pouca diferença climática entre o período superúmido (setembro a maio) e úmido (junho a agosto). Apesar das diferenças florísticas e estruturais, as duas florestas apresentaram padrões semelhantes, com pico de queda de folhas (outubro a dezembro), brotação (dezembro a janeiro), floração (dezembro a janeiro) e frutificação (março a abril) ocorrendo sucessivamente ao longo da estação superúmida, o que esteve correlacionado principalmente com as variações do comprimento do dia e da temperatura. Dossel e sub-bosque apresentaram padrões fenológicos distintos, sendo que no primeiro houve maior sincronia interespecífica. Os resultados mostraram que mesmo localizadas na situação marginal de distribuição do clima tropical, as Florestas de Restinga da Ilha do Mel apresentam semelhanças fenológicas com outros ecossistemas da região atlântica, o que deve refletir a similaridade florística entre estas áreas.

Horizontal and vertical tree community structure in a lowland atlantic rain forest, southeastern Brazil

The horizontal and vertical tree community structure in a lowland Atlantic Rain Forest was investigated through a phytosociological survey in two 0.99 ha plots in the Intervales State Park, São Paulo State. All trees > 5 cm diameter at breast height were recorded. 3,078 individuals belonging to 172 species were identified and recorded. The Shannon diversity index was H' = 3.85 nat.ind.-1. The Myrtaceae family showed the greatest floristic richness (38 species) and the highest density (745 individuals) in the stand. Euterpe edulis Mart. had the highest importance value (33.98%) accounting for 21.8% of all individuals recorded. The quantitative similarity index was higher than the qualitative index, showing little structural variation between plots. However, the large number of uncommon species resulted in pronounced floristic differences. A detrended correspondence analysis (DCA) generated three arbitrary vertical strata. Stratum A (> 26 m), where Sloanea guianensis (Aubl.) Benth. and Virola bicuhyba (Schott. ex A.DC.) Warb. were predominant showed the lowest density. Stratum B (8 m < h < 26 m) had the greatest richness and diversity, and stratum C (< 8 m) showed the highest density. Euterpe edulis, Guapira opposita (Vell.) Reitz, Garcinia gardneriana (Planch. & Triana) Zappi, and Eugenia mosenii (Kausel) Sobral were abundant in strata B and C. The occurrence of strata in tropical forests is discussed and we recommend the use of DCA for others studies of the vertical distribution of tropical forest tree communities.

Plant species and habitat structure in a sand dune field in the brazilian Caatinga: a homogeneous habitat harbouring an endemic biota

One dune habitat in the semi-arid Caatinga Biome, rich in endemisms, is described based on plant species composition, woody plant density, mean height and phenology and a multivariate analysis of the micro-habitats generated by variables associated to plants and topography. The local flora is composed mainly by typically sand-dweller species of Caatinga, suggesting the existence of a phytogeographic unity related to the sandy areas in the Caatinga biome, which seems to be corroborated by faunal distribution. Moreover, some species are probably endemic from the dunes, a pattern also found in vertebrates. The plant distribution is patchy, there is no conspicuous herbaceous layer and almost 50% of the ground represents exposed sand. Phenology is not synchronized among species, occurring leaves budding and shedding, flowers development and anthesis, fruits production and dispersion both in rainy and dry seasons. Leaf shedding is low compared to the level usually observed in Caatinga areas and about 50% of the woody individuals were producing leaves in both seasons. Spectrum of dispersal syndromes shows an unexpected higher proportion of zoochorous species among the phanerophytes, accounting for 31.3% of the species, 78.7% of the total frequency and 78.6% of the total density. The habitat of the dunes is very simple and homogeneous in structure and most of environmental variance in the area is explained by one gradient of woody plants density and another of increase of Bromelia antiacantha Bertol. (Bromeliaceae) and Tacinga inamoena (K. Schum.) N.P. Taylor & Stuppy (Cactaceae) toward valleys, which seem to determine two kinds of protected micro-habitats for the small cursorial fauna.

Saranthe klotzschiana (Koer.) Eichl. (Marantaceae) e seu mecanismo explosivo de polinização

A biologia da polinização de Saranthe klotzschiana (Koer.) Eichl. foi estudada em uma Mata Serrana (brejo de altitude) no Parque Ecológico João Vasconcelos Sobrinho, Caruaru-PE (8º18'36"S e 36º00'00"W). Saranthe klotzschiana apresenta inflorescências com 2,5-5,5 cm de comprimento, com ca. 10-30 flores, as quais medem 6-10 mm de comprimento. A antese é diurna, as flores abrem à partir das 4:00 h e fecham por volta das 14:30 h, abrindo cerca de 4-12 flores por inflorescência/dia. É produzido 1-3 µL de néctar por flor, com concentração de açúcares entre 27% e 32%. Ao amanhecer, foram observadas visitas freqüentes de mariposas e de abelhas, das famílias Anthophoridae (Centris aenea, Epicharis (Epicharoides) sp., Mesoplia similis, Rhathymus acutiventris e R. bicolor nigripes), Apidae (Euglossa truncata, E. carinilabris, Eulaema bombiformis, E. cingulata, E. nigrita e Melipona scutellaris) e Colletidae (Ptiloglossa sp.). As abelhas visitaram as flores ao longo de todo o período de antese, sendo o pico de visitas das 6:00 h às 11:00 h. A partir das 8:00 h iniciavam as visitas dos beija-flores Amazilia fimbriata, Chlorostilbon aureoventris e Phaethornis ruber. Antes das visitas o estilete encontra-se em posição vertical em relação ao ovário, preso por tensão pelo estaminódio. Ao toque do visitante floral, o estilete se enrola, havendo deposição de pólen na probóscide (mariposa), língua (abelhas) ou no bico (beija-flores). As abelhas grandes e os beija-flores foram considerados os principais polinizadores devido à eficiência no desencadeamento do mecanismo de polinização.

Morfoanatomia e ontogênese do pericarpo de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake (Fabaceae, Caesalpinioideae)

No presente trabalho, foram estudados aspectos morfológicos e anatômicos do pericarpo em desenvolvimento de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, com o objetivo de descrever esse órgão, fornecendo subsídios para trabalhos taxonômicos e filogenéticos envolvendo a subfamília Caesalpinioideae; objetivou-se, também, identificar e relacionar as estruturas do fruto, envolvidas no processo de fragmentação do pericarpo, que culmina na dispersão das sementes. Nos frutos em desenvolvimento, foi possível a definição de quatro estádios: I - ovário; II - frutos muito jovens, com atividade meristemática no pericarpo; III - frutos jovens até seu tamanho definitivo, caracterizado pelo alongamento celular; IV - fase de amadurecimento, em que ocorre a lignificação em células mesocárpicas e endocárpicas, culminando na fragmentação do pericarpo. Do estudo ontogenético, conclui-se que a parte papirácea responsável pela dispersão da semente é o endocarpo como um todo, incluindo o estrato esclerenquimático e células parenquimáticas internas.

Restabelecimento do gênero Sampaiella J.C. Gomes (Bignoniaceae)

Bignonia trichoclada DC. foi descrita a partir de material florífero e posteriormente foi transferida para Arrabidaea trichoclada (DC.) Bureau & K. Schum. Gomes posicionou-a no gênero monotípico Sampaiella especialmente pelo indumento tomentoso com tricomas dendríticos e grãos de pólen reticulados. Sandwith sinonimizou Sampaiella em Arrabidaea, mesmo desconhecendo os frutos. A recente descoberta de material frutífero permitiu caracterizar a espécie como tendo cápsula linear-oblonga, com três costelas inconspícuas e margem com alas, bastante distinta da cápsula de Arrabidaea. Os grãos de pólen de Sampaiella apresentam escultura reticulada, diferente da escultura microrreticulada de Arrabidaea. Devido a essas características diferenciais, é proposto o restabelecimento de Sampaiella J.C. Gomes, mas ainda deixa sem resposta seu verdadeiro relacionamento, que provavelmente poderá ser resolvido por estudos moleculares.

Fenologia reprodutiva e produção de sementes em Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze

O estudo da fenologia reprodutiva de A. angustifolia tem aplicação na coleta de sementes destinadas à conservação de germoplasma, à obtenção de sementes para fins comerciais e ao entendimento da dinâmica de regeneração das populações naturais. Este trabalho teve como objetivo investigar a fenologia reprodutiva em uma população natural de A. angustifolia localizada no Parque Estadual Campos do Jordão, SP, procurando entender: (i) Qual é o seu ciclo reprodutivo e o comportamento fenológico? (ii) Como varia e qual o potencial de produção de sementes desta espécie? Para o acompanhamento da fenologia reprodutiva foram marcados 60 indivíduos (30 masculinos e 30 femininos), observados de novembro de1999 a agosto de 2002. A produção de sementes foi estimada com base na contagem do número de plantas femininas, número de estróbilos por planta, número de sementes por estróbilo e peso de sementes. O ciclo reprodutivo da A. angustifolia foi de 20 a 24 meses, do aparecimento dos estróbilos até a queda das sementes. A polinização ocorreu entre setembro e outubro e a maturação e queda das sementes de março a junho. A produção de sementes mostrou diferença significativa entre os anos (117 kg.ha-1 em 2001 e 160 kg.ha-1 em 2002) e a duração da oferta foi distinta entre anos. As variações na quantidade e duração da oferta de sementes sugerem que observações do comportamento reprodutivo são indispensáveis para a conservação e manejo adequado deste recurso.

Polinização de Cambessedesia hilariana (Kunth) DC. (Melastomataceae): sucesso reprodutivo versus diversidade, comportamento e freqüência de visitas de abelhas

A fenologia reprodutiva, a biologia da polinização e o sistema de reprodução de Cambessedesia hilariana foram estudados em uma população rupícola em Vinhedo, São Paulo, sudeste do Brasil. Essa espécie apresenta pico de floração entre outubro e dezembro, com alta produção de flores por dia. A antese se inicia por volta das 7:00 h com o afastamento das pétalas, seguida pela disposição em grupo dos elementos reprodutivos na parte inferior da flor. O recurso disponível é o pólen, liberado por vibrações realizadas pelas abelhas. O estigma é receptivo e o pólen é viável, ambos durante cerca de 60 horas. A frutificação em condições naturais (70%) assemelha-se à obtida por meio de polinizações cruzadas manuais (74%) sendo maiores que as porcentagens obtidas em flores autopolinizadas manualmente (12,5%), porém não há indícios de reações de autoincompatibilidade nos tubos polínicos. Os principais polinizadores são Bombus morio, Centris sp., Centris cf. nitens, Euglossa cordata e Xylocopa sp. O visitante mais freqüente é Centris sp. (50,71%), contudo suas visitas resultam nas menores taxas de formação de frutos e sementes quando comparadas às taxas resultantes de visitas das outras espécies de abelhas. Altas taxas de frutificação e formação de sementes em C. hilariana parecem estar relacionadas à diversidade de abelhas, ao comportamento de forrageio, à capacidade de transporte de pólen e à freqüência de visitas ao longo do período de floração, bem como ao sistema reprodutivo que favorece a xenogamia.

As espécies de Lellingeria A.R. Sm. & R.C. Moran (Grammitidaceae - Pteridophyta) do Brasil

O presente trabalho apresenta um tratamento taxonômico para as 14 espécies de Lellingeria (L. apiculata (Kunze ex Klotzsch) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. brasiliensis (Rosenst.) Labiak, L. brevistipes (Mett. ex Kuhn) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. depressa (C. Chr.) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. hirsuta A.R. Sm. & R.C. Moran, L. itatimensis (C. Chr.) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. limula (Christ) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. myosuroides (Sw.) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. organensis (Gardner) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. pumila Labiak, L. schenckii (Hieron.) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. suspensa (L.) A.R. Sm. & R.C. Moran, L. tamandarei (Rosenst.) A.R. Sm. & R.C. Moran e L. wittigiana (Fée) A.R. Sm. & R.C. Moran) que ocorrem no Brasil. São apresentados uma análise crítica sobre cada espécie e seus sinônimos, considerações acerca da classificação, morfologia e distribuição geográfica das espécies, bem como chave para identificação, comentários sobre as espécies mais semelhantes e ilustrações.

Estrutura foliar de Loudetiopsis chrysothrix (Nees) Conert e Tristachya leiostachya Nees (Poaceae)

Loudetiopsis chrysothrix e Tristachya leiostachya são espécies de gramíneas que apresentam grande similaridade morfológica, distinguindose pelo número de estames e pelas características da arista. Entretanto, tais estruturas são caducas e, freqüentemente, estão ausentes na espigueta madura o que dificulta a identificação. Visando reconhecer caracteres úteis na delimitação dessas espécies, neste trabalho foram estudadas a anatomia e a ultra-estrutura da lâmina foliar. Os caracteres diferenciais entre as duas espécies foram: disposição dos tricomas tipo espinho na superfície adaxial da lâmina; profundidade dos sulcos na superfície adaxial; formato das saliências nos feixes de primeira ordem; tamanho, posição e o arranjo dos feixes vasculares na lâmina foliar; contorno dos vasos de metaxilema; número de células da extensão da bainha dos feixes vasculares; presença/ausência de células incolores no mesofilo; número de estratos de células do clorênquima radiado e distribuição do esclerênquima subepidérmico. Em ambas as espécies, os cloroplastos do clorênquima apresentam grana e ausência de grãos-de-amido; os da bainha são agranais, com ou sem grãos-de-amido. Outras características como a presença de ceras epicuticulares, estômatos alojados em sulcos na superfície adaxial, diferenças no grau de sinuosidade das paredes das células epidérmicas e na estrutura das paredes celulares são comuns a espécies de cerrados e podem estar relacionadas com a economia de água.

Lognormal abundance distribution of woody species in a cerrado fragment (São Carlos, southeastern Brazil)

The lognormal distribution model is frequently found in communities, especially those which are rich in species and influenced by many environmental factors, as those of the cerrado. We tested the hypothesis that the abundance distribution of woody plant species in a cerrado fragment fits the lognormal model. We placed 20 lines in a cerrado fragment and sampled, with the point-quarter method, 800 individuals with stem perimeter equal or larger than 3 cm. We plotted the abundance-class histogram of the species, verified its normality with the Kolmogorov-Smirnov test, and estimated the expected number of woody species for this community. Of the 63 obtained species, Anadenanthera falcata (with 185 species), Eriotheca gracilipes (43), Stryphnodendron obovatum (37), and Miconia albicans (36) were the most abundant ones. Twelve species were represented by only one individual. We did not reject the null hypotheses that the distribution of woody component species was normal and, thus, their abundances fitted the lognormal model. Therefore, with our work, we can predict that cerrado plant communities fit the lognormal model. If this pattern is maintained in other cerrado communities, there would be implications for the conservation of this vegetation type, because rare species are susceptible of extinction, and implications to their structure, because the dominant species may act as keystone species.

Network connectance and autonomy analyses of the photosynthetic apparatus in tropical tree species from different successional groups under contrasting irradiance conditions

Biological systems are complex dynamical systems whose relationships with environment have strong implications on their regulation and survival. From the interactions between plant and environment can emerge a quite complex network of plant responses rarely observed through classical analytical approaches. The objective of this current study was to test the hypothesis that photosynthetic responses of different tree species to increasing irradiance are related to changes in network connectances of gas exchange and photochemical apparatus, and alterations in plant autonomy in relation to the environment. The heat dissipative capacity through daily changes in leaf temperature was also evaluated. It indicated that the early successional species (Citharexylum myrianthum Cham. and Rhamnidium elaeocarpum Reiss.) were more efficient as dissipative structures than the late successional one (Cariniana legalis (Mart.) Kuntze), suggesting that the parameter deltaT (T ºCair - T ºCleaf) could be a simple tool in order to help the classification of successional classes of tropical trees. Our results indicated a pattern of network responses and autonomy changes under high irradiance. Considering the maintenance of daily CO2 assimilation, the tolerant species (C. myrianthum and R. elaeocarpum) to high irradiance trended to maintain stable the level of gas exchange network connectance and to increase the autonomy in relation to the environment. On the other hand, the late successional species (C. legalis) trended to lose autonomy, decreasing the network connectance of gas exchange. All species showed lower autonomy and higher network connectance of the photochemical apparatus under high irradiance.

Flora e estrutura do estrato lenhoso numa comunidade de Cerrado em Santo Antônio do Leverger, MT, Brasil

flora e características estruturais do estrato arbustivo-arbóreo. Um total de 131 espécies, 92 gêneros e 45 famílias foram registrados na área. As famílias com maior riqueza de espécies foram: Leguminosae, Myrtaceae, Rubiaceae, Annonaceae e Malpighiaceae, com 43% (56/131) das espécies e 38% (35/92) dos gêneros. Análise de dados sobre a similaridade florística, pelos índices de Jaccard (IJ) e Sørensen (IS), com 20 outros locais de cerrado (sensu lato) revelou que a área estudada tem mais espécies em comum com a vegetação de Mato Grosso e do Pantanal. A área estudada apresentou alta diversidade de espécies (H' = 3,75 nats.individuo-¹). Na pesquisa estrutural foi registrada uma densidade total de 1.653 individuos.ha-¹. A espécie mais importante foi Annona dioica A.St.-Hil. e a família foi Annonaceae. A importância da maioria das espécies foi pequena, considerando os valores de densidade, freqüência e dominância. Esses resultados, associados ao fato que a comunidade sofre perturbações ambientais constantes, justificam estudos e medidas de conservação em curto prazo para a área estudada.