Geoestatística na determinação da variabilidade espacial de características químicas do solo sob diferentes preparos

O objetivo deste trabalho foi estudar, mediante a geoestatística, a variabilidade espacial de pH, Ca, Mg, P e K em Latossolo Vermelho-Escuro distrófico, textura argilosa, cultivado durante cinco anos consecutivos (1992-1996), em três sistemas de preparo (arado, grade e plantio direto) na Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás, GO. Das 30 combinações entre características químicas do solo, profundidades de coleta e sistemas de preparo, 14 apresentaram efeito pepita puro, indicando ausência de dependência espacial. Semivariogramas direcionais revelaram forte e moderada dependência espacial na direção de Y. Experimentos longevos com práticas culturais orientadas em uma única direção tendem a mudar a estrutura espacial das propriedades do solo, o que indica ser a razão dos resultados obtidos. A direção de anisotropia está mais associada com o tratamento arado e a mais forte dependência espacial foi verificada com relação ao pH no sistema de preparo arado na profundidade de 5-20 cm. A localização das amostras para estimar os valores das características químicas do solo deve levar em conta as operações de campo, e cuidados devem ser tomados em relação à amostragem casual.As amostras devem ser retiradas em outras direções, para que uma representação mais realista da área amostrada seja obtida.

Padrão espaço-temporal da umidade volumétrica do solo em uma bacia hidrográfica com predominância de latossolos

A umidade volumétrica do solo possui alta variabilidade espacial e temporal devido à influência de vários fatores ambientais e de uso do solo. Desse modo, seu entendimento assume papel fundamental na modelagem dos processos que envolvem o escoamento superficial, a erosão do solo e o transporte de sedimentos. Nesse contexto, objetivou-se neste estudo avaliar o padrão espacial e temporal da umidade volumétrica na camada superficial do solo, nas diferentes estações do ano, em uma bacia hidrográfica experimental, com predominância de latossolos, localizada na região Sul de Minas Gerais. Para isso, utilizou-se o conceito de estabilidade temporal e escalonamento de semivariogramas, o qual possibilitou a comparação da estrutura espacial dos modelos de semivariogramas ajustados. Foi possível detectar forte dependência espacial da umidade do solo na bacia hidrográfica, com grau de dependência sempre acima de 80 %, e os semivariogramas escalonados mostraram semelhanças no padrão espacial no verão e no outono e diferenças em relação ao inverno e à primavera. Dessa forma, constatou-se que houve diferença no padrão espacial da umidade do solo ao longo do ano, contudo maior homogeneidade no período chuvoso (verão). Ocorreu variação no padrão temporal de umidade do solo de acordo com as estações do ano, sendo verificada tendência nos dados de inverno e primavera, demonstrada pelo teste de Spearman. Devido às diferenças verificadas no padrão espaçotemporal da umidade do solo ao longo das estações do ano, quatro pontos distintos foram identificados, um em cada estação, para implantação de monitoramento permanente desse atributo do solo na bacia hidrográfica.

Produção de frutos e caracterização de ambientes de ocorrência de plantas nativas de araticum no cerrado de Goiás

Este estudo teve como objetivo avaliar a produção de frutos de araticum no Cerrado do Estado de Goiás. Foram selecionadas, para a realização do trabalho, 14 áreas de ocorrência natural do araticum no Estado de Goiás, de janeiro de 2000 a julho de 2002. Em cada área, foram selecionadas de 30 a 40 plantas adultas de araticum. O delineamento experimental adotado corresponde ao modelo hierárquico, para produção de frutos, sendo os dados obtidos submetidos à análise de variância. A estrutura espacial da variação fenotípica entre as populações das áreas analisadas foi investigada a partir do critério de ligação UPGMA. Os resultados demonstraram que a produção de frutos de araticum é baixa e variável entre as áreas e entre os anos, sendo a média de 2,97 aproveitáveis e de 1,37 frutos inaproveitáveis por planta. A variação fenotípica de caracteres morfológicos entre populações de araticum do Estado de Goiás não apresenta um padrão de estruturação espacial. A produção de frutos por planta é muito variável, sendo que algumas plantas apresentam características produtivas e de qualidade aparente de frutos que as credenciam com potencial para plantas-matrizes. As principais pragas que atacam os frutos de araticum são: Spermologus funereus, Cerconota anonella e Bephratelloides pomorum. A pressão antrópica sobre os ambientes naturais de produção de araticum tem reduzido a produção atual e pode inviabilizar as produções futuras.

Dinâmica espaço-temporal de Melocactus ernestii subsp. ernestii (Cactaceae) no Nordeste do Brasil

Melocactus ernestii Vaupel subsp. ernestii ocorre em afloramentos rochosos descontínuos no leste do Brasil. O presente estudo investigou o padrão espaço-temporal dos eventos de mortalidade e sobrevivência de plântulas da M. ernestii e a relação com as plantas perenes, a partir da utilização de parcelas, alocadas com auxílio de trenas, onde foram tomadas as coordenadas cartesianas do centróide dos estádios de desenvolvimento, com posterior análises de padrões de ponto baseado na função K de Ripley. Foram mapeados nas parcelas 686 indivíduos da M. ernestii. O padrão espacial variou em função da escala, do estádio de desenvolvimento e do grau de intemperização dos afloramentos. Os eventos de recrutamento e mortalidade foram espacialmente estruturados e influenciados por pulsos de precipitação sazonais. As plântulas emergiram a ca. 50 cm do centróide dos adultos. Das 136 plântulas monitoradas em 18 meses, 84% morreram. Os resultados mostraram que microsítios inicialmente eficazes na manutenção de sementes e promotores da germinação não necessariamente podem ser eficazes para o estabelecimento das plântulas. A magnitude das interações bióticas em ambientes estressantes é espécie-específica e indica que associação positiva entre plantas adultas e sobrevivência de plântulas não é consistente com o tempo. Este tipo de modelagem populacional permite melhor compreensão sobre o papel das interações positivas e negativas como forças estruturadoras de comunidades e pode ajudar a entender a complexidade das interações bióticas em gradientes ambientais severos.

Estrutura e organização espacial de duas comunidades de anuros do bioma Pampa

O Pampa é o menor bioma brasileiro e está entre os mais ameaçados devido ao rápido avanço das culturas agropastoris e da silvicultura; é um dos biomas com menor representação no sistema de unidades de conservação. Neste estudo são apresentadas informações sobre a estrutura e a organização espacial das comunidades de anuros de duas das quatro regiões fisiográficas em que o bioma é dividido. Foram amostrados dez corpos d’água em cada região entre os meses de setembro de 2011 e agosto de 2012. Foram registradas 24 espécies caracterizadas como generalistas, de ampla distribuição e típicas de ambientes abertos. A curva de acumulação de espécies apresentou a formação de uma assíntota após o 12° mês de amostragem. A análise de similaridade mostrou uma segregação na estrutura das duas comunidades, que foram influenciadas pelos descritores ambientais e da paisagem.

Estrutura genética espacial de duas populações naturais de Myracrodruon urundeuva M. Allemão na região semi-árida, Brasil

Para determinar se a distribuição espacial dos genótipos é aleatória ou se está estruturada, utilizou-se a autocorrelação espacial dos genótipos para investigar dados alozímicos de duas populações naturais de Myracrodruon urundeuva do semi-árido brasileiro (Estação Ecológica do Seridó/RN, com 1.166,38/ha e Sítio Mata dos Alves/PB com 84/ha). A primeira população encontra-se em áreas mais preservadas, enquanto a segunda está em uma área fragmentada. O programa utilizado foi o "Autocorr". A autocorrelação estimada para os locos polimórficos foi realizada nos indivíduos adultos. Foram analisados dois alelos na Estação Ecológica do Seridó e quatro no Sítio Mata dos Alves. Utilizaram-se de três métodos para o pareamento de indivíduos a serem comparados: conexão de Gabriel (Ig), vizinho mais próximo (Ivmp) e comparações dentro de classes de distâncias preestabelecidas. Os resultados obtidos para Ig e Ivmp (Pgm-2: 0,032 e 0,236; Est-1: 0,263 e 0,242, respectivamente) na estação ecológica e Ig e Ivmp (Pgm-1: -0,349 e -0,288; Pgm-2: -0,341 e-0,278; Est-1: -0,349 e -0,284 e Mdh-1: -0,345 e 0,282, respectivamente) no sítio não mostraram a presença de estruturação genética espacial, o que possibilita pressupor que exista uma distribuição aleatória dos genótipos dentro delas. O mesmo foi detectado para as comparações dentro de classes de distâncias preestabelecidas. Os resultados mantiveram o mesmo padrão encontrado para algumas populações naturais de espécies arbóreas tropicais já estudadas.

Diversidade e estrutura genética espacial em duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. sob diferentes condições antrópicas

O objetivo deste trabalho foi estudar, por locos isoenzimáticos, a diversidade e a estrutura genética espacial de genótipos de Myracrodruon urundeuva em duas populações naturais, uma no Sudoeste (Selvíria-SEL) e outra no Sudeste (Paulo de Faria-PFA) do Brasil. Para isso, foram avaliados cinco sistemas isoenzimáticos, 25 e 30 indivíduos adultos das populações SEL e PFA, respectivamente. A estimativa da divergência genética entre populações foi baixa (=0,043). As heterozigosidades observada e esperada foram altas nas populações (0,317 e 0,511, respectivamente), e o excesso significativo de heterozigotos foi detectado na população PFA (= -0,252). A análise da distribuição genética espacial dos genótipos a partir do índice I de Moran revelou estruturação significativa até 5.224 m na população mais explorada (SEL, =0,09) e tendência à distribuição aleatória na população menos explorada (PFA, = -0,02). A provável causa da estruturação na população SEL foi a dispersão de sementes próxima às árvores-matriz, associada ao processo de recolonização a partir de sementes oriundas de poucos genótipos remanescentes. As implicações dos resultados são discutidas do ponto de vista da conservação e do melhoramento genético.

Diversidade e estrutura genética espacial de Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae) em uma floresta paludosa

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

Estrutura demográfica e padrão espacial de uma população natural de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (araucariaceae), na Reserva Genética Florestal de Caçador, Estado de Santa Catarina

Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze é considerada espécie ameaçada de extinção, e faltam informações sobre sua ecologia para a elaboração de técnicas eficazes para manejo e conservação. Nesse sentido, foi estudada uma população natural na Reserva Genética Florestal de Caçador, com o objetivo de gerar informações sobre a estrutura demográfica da espécie. A população estudada foi dividida em quatro classes: regeneração, juvenis, masculinas e femininas. Foram analisadas a estrutura diamétrica e de altura, a razão sexual e o padrão espacial. A regeneração natural foi baixa, e a razão sexual não diferiu de 1, de acordo com o esperado para a espécie. Na análise do padrão espacial, a agregação apareceu em todas as classes. A regeneração não esteve espacialmente associada com árvores adultas. A regeneração natural da espécie sob a floresta existe, apesar de ocorrer com baixa densidade.

Estrutura genética em microescala espacial de Myrcia splendens (Myrtaceae)

Em ecossistemas fragmentados, comuns no sul de Minas Gerais, os corredores de vegetação são elementos de grande importância ecológica para o fluxo gênico. Os corredores de vegetação na região de Lavras, MG, são estreitos (entre 3 e 6m), de vegetação secundária formada pela colonização de valas e interligam fragmentos remanescentes de vegetação primária. Nestes dois ambientes, é comum a ocorrência da espécie Myrcia splendens, que produz frutos de dispersão zoocórica. Objetivou-se, neste trabalho, a avaliação da estrutura genética espacial em microescala de M. splendens nos ambientes de fragmentos e nas suas conexões. Dez primers ISSR foram utilizados em 168 árvores distribuídas nos cinco fragmentos e em 104 árvores nos quatro corredores de vegetação, gerando um total de 70 locos polimórficos. A AMOVA mostrou que a maior parte da diversidade genética ocorre dentro das populações (96,49% nos fragmentos e 91,15% nos corredores). Nas formações primárias (F1 a F5) e nos corredores C1 e C2 os genótipos estão distribuídos de maneira aleatória. Nos corredores C3 e C4 observou-se estruturação genética espacial, com valores de coancestria positiva e significativa na primeira classe de distância, sendo os valores de Sp de 0,012 (P = 0,009) e 0,014 (P = 0,029), respectivamente.

Diversidade, estrutura e distribuição espacial de palmeiras em um cerrado sensu stricto no Brasil Central - DF

A diversidade, estrutura e distribuição espacial de palmeiras em um cerrado sensu stricto foi estudada. Os dados foram coletados em 21 parcelas de 20 × 50 m distribuídas aleatoriamente em 152 ha (400 × 3800 m). Os diâmetros foram adquiridos a 0,10 m acima do nível do solo. Registraram-se o estágio reprodutivo e a altura dos indivíduos. Foram identificadas seis espécies de palmeiras, totalizando 1671 indivíduos em 2,1 ha. A densidade total das espécies foi de 795,7 palmeiras.ha-1, destacando-se Syagrus flexuosa (Mart.) Becc. (41,2%), S. petraea (Mart.) Becc. (21,7%) e S. comosa (Mart.) Mart. (11,2%). As mais freqüentes foram S. flexuosa e Allagoptera leucocalyx (Drude) O. Kuntze. A área basal total foi de 0,51 m².ha-1. S. flexuosa teve o maior VI. A distribuição de alturas e diâmetros foi quase unimodal para todas as espécies. O coeficiente de correlação entre diâmetro e altura foi baixo (r = 0,0002 a 0,1247). Syagrus comosa apresentou a maior altura (380 cm). Butia archeri destacou-se em diâmetro (6,8-21 cm). Todas as espécies apresentaram-se férteis, destacando-se B. archeri (100%). Todas as espécies tiveram padrão de dispersão agregado. Uma classificação por TWINSPAN (autovalor 0,501), separou dois grupos: B. archeri, S. comosa e S. petraea, como preferenciais para um grupo de parcelas, e A. campestris, A. leucocalyx e S. flexuosa, como menos agregada. Conclui-se que o cerrado apresenta uma rica e abundante flora de palmeiras com diferenças morfológicas e estruturais que precisam ser melhor conhecidas para se determinarem padrões da diversidade e estrutura de palmeiras para o bioma.

Variação espacial da estrutura da comunidade arbórea de um fragmento de floresta semidecídua em Piedade do Rio Grande, MG, Brasil

Foi realizado um levantamento da comunidade arbórea, do relevo e solos de um fragmento de floresta semidecídua com objetivo de verificar as possíveis correlações entre variações da estrutura comunitária e composição de espécies e variações do efeito borda e do regime de água e fertilidade dos solos. O fragmento possui 30 ha, com coordenadas 21º29'03" S e 44º06'05" W, em Piedade do Rio Grande, MG. Foram realizados um levantamento plani-altimétrico e uma classificação detalhada dos solos da floresta. Indivíduos arbóreos com diâmetro à altura do peito > 5 cm foram amostrados em 30 parcelas de 400 m² , sendo 12 parcelas situadas na borda do fragmento e 18 no interior do fragmento. Amostras do solo superficial (0 a 20 cm de profundidade) foram coletadas nas parcelas para análises das propriedades químicas e texturais. Foram registrados 1.778 indivíduos pertencentes a 174 espécies e três subgrupos de solos. A densidade de árvores e a diversidade de espécies foram mais elevadas nas parcelas de borda que nas de interior, mas nenhuma diferença foi detectada para área basal. Uma análise de correspondência canônica interativa dos padrões emergentes das variáveis ambientais, variáveis espaciais e abundância das espécies indicou que estas se distribuem no fragmento sob forte influência da proximidade espacial, do efeito borda, do regime de água do solo expresso pela cota topográfica e da fertilidade química dos solos expressa pela saturação por bases.

Efeitos do substrato, bordas e proximidade espacial na estrutura da comunidade arbórea de um fragmento florestal em Lavras, MG

Este trabalho procurou detectar a influência de efeitos de borda, espaciais e variáveis do substrato sobre as variações estruturais da comunidade arbórea de um pequeno (4,0 ha) fragmento florestal situado em Lavras, MG. Árvores com diâmetro à altura do peito (DAP) > 5 cm foram identificadas e medidas em 29 parcelas de 20 ×20 m, distribuídas sistematicamente por todo o fragmento. Variáveis relacionadas ao substrato foram obtidas para cada parcela a partir da topografia, análises laboratoriais de amostras do solo e medidas da compactação do solo. Um 'fator borda' foi calculado por parcela a partir da morfometria do fragmento. Variáveis espaciais foram derivadas das coordenadas cartesianas do centro das parcelas. Uma análise de correspondência canônica da distribuição da abundância das espécies indicou correlações significativas com algumas variáveis das matrizes ambiental e espacial. As primeiras foram classe de drenagem, cota média e saturação por bases, que explicaram 22,4% da variância total. As espaciais, x e x2*y, explicaram 12,7%, mas os dois conjuntos compartilharam, indistintamente, 4,6% da variância total. Portanto, descontadas as variações estocásticas e não explicadas (69,5%), a distribuição das espécies arbóreas no fragmento é primariamente influenciada pela distribuição espacial, status nutricional e regime de água dos solos.

Estrutura genética espacial em populações naturais de Dimorphandra mollis (Fabaceae) na região norte de Minas Gerais, Brasil

O conhecimento e o entendimento da estruturação genética intrapopulacional são importantes para o manejo e conservação dos recursos genéticos florestais, bem como para avaliar os impactos da exploração e fragmentação e estabelecer estratégias de amostragem em populações naturais. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura genética espacial (EGE) dentro das populações de Dimorphandra mollis Benth., visando gerar informações para a conservação genética in situ das populações naturais da espécie. Dez locos aloenzimáticos foram utilizados para estimar as frequências de 20 alelos referentes a 180 indivíduos, distribuídos em três populações naturais (Campina Verde, Pau de Fruta e Vargem da Cruz) no norte de Minas Gerais, Brasil. A diversidade genética média (Ĥe) para a espécie foi de 0,463, considerada alta e todos os locos foram polimórficos, com média de 2,0 alelos por loco. Os genótipos de D. mollis nas populações Vargem da Cruz e Pau de Fruta encontram-se distribuídos espacialmente de maneira aleatória (b log = -0,007, P = 0,171; b log = -0,004, P = 0,772, respectivamente). Por outro lado, os indivíduos da população Campina Verde apresentaram EGE positiva na menor classe de distância (F(300,m) = 0,05, P < 0,001), indicando agrupamentos de indivíduos aparentados. A EGE significativa nessa população foi confirmada pela estatística Sp, com valor de 0,047 (P < 0,001). Fatores como a dispersão de pólen e sementes restritas e o histórico de perturbação antrópica dessa população podem ter contribuído para esse padrão de estrutura familiar dos genótipos. Os níveis de estruturação genética detectados nas populações estudadas devem ser considerados para estratégias mais eficientes de amostragem visando à conservação genética in situ.

Análise comparativa da estrutura populacional do ermitão endêmico do Atlântico Ocidental Loxopagurus loxochelis (Decapoda, Anomura) em duas regiões do estado de São Paulo, Brasil

A estrutura populacional do ermitão Loxopagurus loxochelis (Moreira, 1901) foi analisada por meio da distribuição de freqüência dos animais em classes de tamanho e da razão sexual. Espécimes foram coletados mensalmente no período de um ano (julho de 2002 a junho de 2003), em sete transectos (5 aos 35 m de profundidade), usando barco equipado com duas redes do tipo double-rig, nas enseadas de Caraguatatuba e de Ubatuba (Estado de São Paulo, Brasil). Em Caraguatatuba foram coletados 366 animais, sendo 222 machos (60,65%), 114 fêmeas não-ovígeras (31,15%) e 30 fêmeas ovígeras (8,20%) e, em Ubatuba, 126 ermitões, dos quais 81 machos (64,28%), 38 fêmeas não-ovígeras (30,16%) e sete fêmeas ovígeras (5,56%). Em Caraguatatuba, a alta incidência de fêmeas ovígeras ocorreu durante o inverno (julho de 2002), enquanto em Ubatuba, o número foi incipiente. O comprimento do escudo cefalotorácico variou de 2,0 a 7,9mm (5,29 ± 0,96mm) em Caraguatatuba, e em Ubatuba, de 2,7 a 7,5 mm (5,32 ± 0,95mm). A média de tamanho dos machos foi significativamente maior do que das fêmeas em ambas as áreas. A razão sexual total foi favorável aos machos (1,54:1 em Caraguatatuba e 1,9:1 em Ubatuba). Houve maior freqüência de machos nas últimas classes de tamanho, acompanhando os padrões observados em decápodes e evidenciando a existência de dimorfismo sexual em L. loxochelis. A distribuição de freqüência total foi unimodal para ambos os sexos, nas duas áreas. A presença de um número maior de machos em relação a fêmeas pode ser indício de que existam diferentes taxas de crescimento e de mortalidade entre os sexos, além de distribuição espacial diferencial entre estes. Apesar das diferentes características geomorfológicas entre as regiões de Caraguatatuba e Ubatuba, foi observada uma dinâmica de desenvolvimento similar para ambas as populações.