Genetic gain in the selection by multi-effects index in open-pollinated progenies of Eucalyptus grandis Hill ex Maiden

In Brazil, Eucalyptus grandis Hill ex Maiden is widely used for commercial reforestation, especially for production of pulp, paper and energy. Its genetic variability is being explored in tree improvement programs for over 30 years. The objective of this work was to estimate genetic parameters and compare genetic gains by multi-effects index in a breeding population of E. grandis. Progeny tests were established using open-pollinated seeds from ten provenances ranging from 153 to 160 progenies established in a completely randomized block design in four sites of Sao Paulo State (Anhembi, Avere Itarare e Pratania). At 24 months of age the traits diameter at breast height (DBH), height (ALT) and volume (VOL) were measured. The individual site analyses indicated significant genetic differences among progenies, height genetic variability and the mean progeny heritability (> 0.70). For joint analyses of sites, significant differences in genotype x environmental interaction effects were detected, showing differences of performance of the progenies in different sites. The Itarare site gave high genetic gains, effective size and genetic diversity. The genetic diversity and low effective size are unviable factors; considering that the progeny tests studied should retain adequate levels of genetic variability in order to be transformed in future seedling seed orchards.

Productivity, stability and adaptability in open pollination progenies of Eucalyptus urophylla ST Blake

Prediction of genetic gains within breeding programs is not always compatible with those observed in practice. One reason for this inconsistency is the lack of knowledge of genotype-environment interaction (GxE). The aim of this study was to estimate genetic variation, evaluate the GxE, investigate the genetic correlation between pairs of environments and for the set, and to study the productivity, stability and adaptability at 2 years of age for diameter at breast height (DBH) in five progenies trials of Eucalyptus urophylla, used in a randomized complete block design, with the number of progenies ranging from 138 to 167, four to eight blocks and five to six plants per plot. Estimates of variance components and genetic parameters were obtained using the REML/BLUP method. For analysis of productivity, stability and adaptability, the HMRPGV method was used. The highest DBH growth was observed in Anhembi (10.52 cm) and Uberaba (10.20 cm). Estimates considered high were obtained for the coefficient of individual additive genetic variation (>13.3%) and average heritability among progenies (>0.40), indicating the possibility of obtaining genetic gains by selection among progenies. The coefficient of determination of the GxE was 1.7%, a fact that led to a high value of genotypic correlation between the performance of the progenies and environments (78.1%), indicating that the interaction is simple. The first six progenies showed a coincidence of 100% in the order of stability (HMGV), adaptability (RPGV) and productivity (HMRPGV), being 13% higher than the overall mean of five experiments (9.21 cm). When ordering the progenies, the selection of the 20 best in growth led to an increase in gain ranging of from 10.4 to 70%. Anhembi is the ideal place to have a breeding population which will be good in the other places as well.

Tree species community spatial structure in a terra firme Amazon forest, Brazil

All trees with diameter at breast height dbh >= 10.0 cm were stem-mapped in a "terra firme" tropical rainforest in the Brazilian Amazon, at the EMBRAPA Experimental Site, Manaus, Brazil. Specifically, the relationships of tree species with soil properties were determined by using canonical correspondence analyses based on nine soil variables and 68 tree species. From the canonical correspondence analyses, the species were grouped into two groups: one where species occur mainly in sandy sites, presenting low organic matter content; and another one where species occur mainly in dry and clayey sites. Hence, we used Ripley's K function to analyze the distribution of species in 32 plots ranging from 2,500 m(2) to 20,000 m(2) to determine whether each group presents some spatial aggregation as a soil variations result. Significant spatial aggregation for the two groups was found only at over 10,000 m(2) sampling units, particularly for those species found in clayey soils and drier environments, where the sampling units investigated seemed to meet the species requirements. Soil variables, mediated by topographic positions had influenced species spatial aggregation, mainly in an intermediate to large distances varied range (>= 20 m). Based on our findings, we conclude that environmental heterogeneity and 10,000 m(2) minimum sample unit sizes should be considered in forest dynamic studies in order to understand the spatial processes structuring the "terra firme" tropical rainforest in Brazilian Amazon.

Allometric equations for estimating tree biomass in restored mixed-species Atlantic Forest stands

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

Manejo da fertilização NK em plantio de eucalyptus urophylla em solo de cerrado

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Avaliação da qualidade da madeira de cinco espécies de Pinus destinadas à produção de celulose

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Demarcação da madeira juvenil e adulta de Corymbia citriodora

This paper had the objective of determining the transition regions between the juvenile and mature wood of Corymbia citriodora (Eucalyptus citriodora) of 29 years of age from the Experimental Station of Forest Science (EECFA-LCF/ESALQ-USP), located in Anhembi, in the State of São Paulo. The regions of juvenile and mature wood were characterized through anatomical studies - axial fiber length - following the recommendations of the International Association of Wood Anatomists (1989) using disks at the DBH of the trees. The measurements of fiber length were made in equipment for acquisition, diagnosis and image analysis. Five slices were made for every centimeter, in the radial direction and six fiber lengths per slice were measured, producing 30 measurements per sample region. In the total, 1740 lengths of fiber were measured in three disks that were studied. Results indicate a trend of accentuated and linear increase for the length of fibers, from the pith to 11 cm of radial of about 79%. Between 12 cm and 19 cm of the radius, fibers length remained almost constant, and from that point on, the fiber length tended to slightly increase to the bark. It can be concluded that for these trees, at this height of sampling, when the tree has 29 years of age, the extension of the juvenile wood goes up to 52% of its radius.

Species richness and abundance of low-trunk herb epiphytes in relation to host tree size and bark type, Eastern Amazonia

A composição e estrutura da comunidade epifítica herbácea de fuste baixo, assim como sua distribuição vertical, foram estudadas. O DAP de hospedeiros arbóreos e o tipo de casca influenciam a riqueza e abundância dessas espécies em um trecho de floresta de terra firme na Amazônia Oriental (1º57’36"S 51º36’55"W). Foram identificadas, no total, 37 espécies herbáceas epifíticas, sendo 60% delas Araceae. A riqueza de espécies e a abundância de herbáceas epifíticas mostraram tendência de correlação positiva com o tamanho de hospedeiros arbóreos e nenhuma relação com o tipo de casca. Correlação positiva baixa pode ser um subproduto da predominância de árvores de menor diâmetro na amostragem em vez de refletir relação neutra. A ausência de relações com o tipo de casca deve ser parcialmente explicada pelo grande número de hemiepífitas secundárias, generalistas, e também refletir a ausência de substratos adequados em árvores de menor diâmetro.

Florística e fitossociologia em parcelas permanentes da Mata Atlântica do sudeste do Brasil ao longo de um gradiente altitudinal

Este trabalho resume os dados de florística e fitossociologia de 11, das 14 parcelas de 1 ha, alocadas ao longo do gradiente altitudinal da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. As parcelas começam na cota 10 m (Floresta de Restinga da Praia da Fazenda, município de Ubatuba) e estão distribuídas até a cota 1100 m (Floresta Ombrófila Densa Montana da Trilha do rio Itamambuca, município de São Luis do Paraitinga) abrangendo os Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar. Na Restinga o solo é Neossolo Quartzarênico francamente arenoso, enquanto que na encosta o solo é um Cambisolo Háplico Distrófico argilo-arenoso, sendo que todas as parcelas apresentaram solo ácido (pH 3 – 4) com alta diluição de nutrientes e alta saturação de alumínio. Na Restinga e no sopé da encosta o clima é Tropical/Subtropical Úmido (Af/Cfa), sem estação seca, com precipitação média anual superior a 2.200 mm e temperatura média anual de 22 °C. Subindo a encosta mantêm-se a média de precipitação, mas há um gradativo resfriamento, de forma que a 1.100 m o clima é Subtropical Úmido (Cfa/Cfb), sem estação seca, com temperatura média anual de 17 °C. Destaca-se ainda que, quase diariamente, a parte superior da encosta, geralmente acima de 400 m, é coberta por uma densa neblina. Nas 14 parcelas foram marcados, medidos e amostrados 21.733 indivíduos com DAP ≥ 4,8 cm, incluindo árvores, palmeiras e fetos arborescentes. O número médio de indivíduos amostrados nas 14 parcelas foi de 1.264 ind.ha–1 (± 218 EP de 95%). Dentro dos parâmetros considerados predominaram as árvores (71% FOD Montana a 90% na Restinga), seguidas de palmeiras (10% na Restinga a 25% na FOD Montana) e fetos arborescentes (0% na Restinga a 4% na FOD Montana). Neste aspecto destaca-se a FOD Terras Baixas Exploradas com apenas 1,8% de palmeiras e surpreendentes 10% de fetos arborescentes. O dossel é irregular, com altura variando de 7 a 9 m, raramente as árvores emergentes chegam a 18 m, e a irregularidade do dossel permite a entrada de luz suficiente para o desenvolvimento de centenas de espécies epífitas. Com exceção da FOD Montana, onde o número de mortos foi superior a 5% dos indivíduos amostrados, nas demais fitofisionomias este valor ficou abaixo de 2,5%. Nas 11 parcelas onde foi realizado o estudo florístico foram encontradas 562 espécies distribuídas em 195 gêneros e 68 famílias. Apenas sete espécies – Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), Calyptranthes lucida Mart. ex DC. e Marlierea tomentosa Cambess (ambas Myrtaceae), Guapira opposita (Vell.) Reitz (Nyctaginaceae), Cupania oblongifolia Mart. (Sapindaceae) e as Urticaceae Cecropia glaziovii Snethl. e Coussapoa microcarpa (Schott) Rizzini – ocorreram da Floresta de Restinga à FOD Montana, enquanto outras 12 espécies só não ocorreram na Floresta de Restinga. As famílias com o maior número de espécies são Myrtaceae (133 spp), Fabaceae (47 spp), 125 Fitossociologia em parcelas permanentes de Mata Atlântica http://www.biotaneotropica.org.br/v12n1/pt/abstract?article+bn01812012012 http://www.biotaneotropica.org.br Biota Neotrop., vol. 12, no. 1 Introdução A Mata Atlântica sensu lato (Joly et al. 1999) é a segunda maior floresta tropical do continente americano (Tabarelli et al. 2005). A maior parte dos Sistemas de Classificação da vegetação brasileira reconhece que no Domínio Atlântico (sensu Ab’Saber 1977) esse bioma pode ser dividido em dois grandes grupos: a Floresta Ombrófila Densa, típica da região costeira e das escarpas serranas com alta pluviosidade (Mata Atlântica – MA – sensu stricto), e a Floresta Estacional Semidecidual, que ocorre no interior, onde a pluviosidade, além de menor, é sazonal. Na região costeira podem ocorrer também Manguezais (Schaeffer-Novelli 2000), ao longo da foz de rios de médio e grande porte, e as Restingas (Scarano 2009), crescendo sobre a planície costeira do quaternário. No topo das montanhas, geralmente acima de 1500 m, estão os Campos de Altitude (Ribeiro & Freitas 2010). Em 2002, a Fundação SOS Mata Atlântica em parceria com o INPE (Instituto..., 2002) realizaram um levantamento que indica que há apenas 7,6% da cobertura original da Mata Atlântica (s.l.). Mais recentemente Ribeiro et al. (2009) refinaram a estimativa incluindo fragmentos menores, que não haviam sido contabilizados, e concluíram que resta algo entre 11,4 e 16% da área original. Mesmo com esta fragmentação, o mosaico da Floresta Atlântica brasileira possui um dos maiores níveis de endemismos do mundo (Myers et al. 2000) e cerca da metade desses remanescentes de grande extensão estão protegidos na forma de Unidades de Conservação (Galindo & Câmara 2005). Entre os dois centros de endemismo reconhecidos para a MA (Fiaschi & Pirani 2009), o bloco das regiões sudeste/sul é o que conserva elementos da porção sul de Gondwana (Sanmartin & Ronquist 2004), tido como a formação florestal mais antiga do Brasil (Colombo & Joly 2010). Segundo Hirota (2003), parte dos remanescentes de MA está no estado de São Paulo, onde cerca de 80% de sua área era coberta por florestas (Victor 1977) genericamente enquadradas como Mata Atlântica “sensu lato” (Joly et al. 1999). Dados de Kronka et al. (2005) mostram que no estado restam apenas 12% de área de mata e menos do que 5% são efetivamente florestas nativas pouco antropizadas. Nos 500 anos de fragmentação e degradação das formações naturais, foram poupadas apenas as regiões serranas, principalmente a fachada da Serra do Mar, por serem impróprias para práticas agrícolas. Usando o sistema fisionômico-ecológico de classificação da vegetação brasileira adotado pelo IBGE (Veloso et al. 1991), a Floresta Ombrófila Densa, na área de domínio da Mata Atlântica, foi subdividida em quatro faciações ordenadas segundo a hierarquia topográfica, que refletem fisionomias de acordo com as variações das faixas altimétricas e latitudinais. No estado de São Paulo, na latitude entre 16 e 24 °S temos: 1) Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas - 5 a 50 m de altitude; 2) Floresta Ombrófila Densa Submontana – no sopé da Serra do Mar, com cotas de altitude variando entre 50 e 500 m; 3) Floresta Ombrófila Densa Montana – recobrindo a encosta da Serra do Mar propriamente dita, em altitudes que variam de 500 a 1.200 m; 4) Floresta Ombrófila Densa Altimontana – ocorrendo no topo da Serra do Mar, acima dos limites estabelecidos para a formação montana, onde a vegetação praticamente deixa de ser arbórea, pois predominam os campos de altitude. Nas últimas três décadas muita informação vem sendo acumulada sobre a composição florística e a estrutura do estrato arbóreo dos remanescentes florestais do estado, conforme mostram as revisões de Oliveira-Filho & Fontes (2000) e Scudeller et al. (2001). Em florestas tropicais este tipo de informação, assim como dados sobre a riqueza de espécies, reflete não só fatores evolutivos e biogeográficos, como também o histórico de perturbação, natural ou antrópica, das respectivas áreas (Gentry 1992, Hubbell & Foster 1986). A síntese dessas informações tem permitido a definição de unidades fitogeográficas com diferentes padrões de riqueza de espécies e apontam para uma diferenciação, entre as florestas paulistas, no sentido leste/oeste (Salis et al. 1995, Torres et al. 1997, Santos et al. 1998). Segundo Bakker et al. (1996) um método adequado para acompanhar e avaliar as mudanças na composição das espécies e dinâmica da floresta ao longo do tempo é por meio de parcelas permanentes (em inglês Permanent Sample Plots –PSPs). Essa metodologia tem sido amplamente utilizada em estudos de longa duração em florestas tropicais, pois permite avaliar a composição e a estrutura florestal e monitorar sua mudança no tempo (Dallmeier 1992, Condit 1995, Sheil 1995, Malhi et al. 2002, Lewis et al. 2004). Permite avaliar também as consequências para a floresta de problemas como o aquecimento global e a poluição atmosférica (Bakker et al. 1996). No Brasil os projetos/programas que utilizam a metodologia de Parcelas Permanentes tiveram origem, praticamente, com o Projeto Rubiaceae (49) e Lauraceae (49) ao longo de todo gradiente da FOD e Monimiaceae (21) especificamente nas parcelas da FOD Montana. Em termos de número de indivíduos as famílias mais importantes foram Arecaceae, Rubiaceae, Myrtaceae, Sapotaceae, Lauraceae e na FOD Montana, Monimiaceae. Somente na parcela F, onde ocorreu exploração de madeira entre 1960 e 1985, a abundância de palmeiras foi substituída pelas Cyatheaceae. O gradiente estudado apresenta um pico da diversidade e riqueza nas altitudes intermediárias (300 a 400 m) ao longo da encosta (índice de Shannon-Weiner - H’ - variando de 3,96 a 4,48 nats.indivíduo–1). Diversas explicações para este resultado são apresentadas neste trabalho, incluindo o fato dessas altitudes estarem nos limites das expansões e retrações das diferentes fitofisionomias da FOD Atlântica durante as flutuações climáticas do Pleistoceno. Os dados aqui apresentados demonstram a extraordinária riqueza de espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, reforçando a importância de sua conservação ao longo de todo o gradiente altitudinal. A diversidade desta floresta justifica também o investimento de longo prazo, através de parcelas permanentes, para compreender sua dinâmica e funcionamento, bem como monitorar o impacto das mudanças climáticas nessa vegetação.

Height-diameter relationships of tropical Atlantic moist forest trees in southeastern Brazil

Site-specific height-diameter models may be used to improve biomass estimates for forest inventories where only diameter at breast height (DBH) measurements are available. In this study, we fit height-diameter models for vegetation types of a tropical Atlantic forest using field measurements of height across plots along an altitudinal gradient. To fit height-diameter models, we sampled trees by DBH class and measured tree height within 13 one-hectare permanent plots established at four altitude classes. To select the best model we tested the performance of 11 height-diameter models using the Akaike Information Criterion (AIC). The Weibull and Chapman-Richards height-diameter models performed better than other models, and regional site-specific models performed better than the general model. In addition, there is a slight variation of height-diameter relationships across the altitudinal gradient and an extensive difference in the stature between the Atlantic and Amazon forests. The results showed the effect of altitude on tree height estimates and emphasize the need for altitude-specific models that produce more accurate results than a general model that encompasses all altitudes. To improve biomass estimation, the development of regional height-diameter models that estimate tree height using a subset of randomly sampled trees presents an approach to supplement surveys where only diameter has been measured.

X-ray Microdensitometry Applied to Determination of Wood Density Variation of Eucalyptus grandis W. Hill trees

This study aimed to analyze the variation of wood density in the radial and longitudinal trunk of Eucalyptus grandis trees. Six 23 years old trees were selected and cross sections were cut in three longitudinal positions (DBH, 3.70, 6.10 m) of the log. The results showed that the apparent density of wood (i) increases in the radial direction, characterizing the juvenile wood and mature wood, (ii) no significant variation in base-top log direction was observed. Based on the radial profiles of density, the mature wood of Eucalyptus grandis can be applied in the manufacture of products with higher aggregated value (PMVAs).

EFEITO DA IDADE E POSIÇÃO DE AMOSTRAGEM NA DENSIDADE E CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS DA MADEIRA DE Eucalyptus grandis

The knowledge of the variations in the wood characteristics produced by eucalyptus trees according to age and sampling positions is essential for its proper use. This study had as objective to evaluate the influence of the age, longitudinal and radial positions on basic density and anatomical characteristics in Eucalyptus grandis wood. The trees were planted in 3x2 m spacing and fertilized with commercial fertilizers in planting, 6th and 12th months. According to basal area distribution, fifteen trees were selected (24, 36 and 72 months of age) - five trees per age. Disks at DBH position (1.3 m) were taken for fiber determination (length, wall thickness, lumen diameter and width) and vessels (tangential diameter, frequency and area occupied) and in other different sampling positions for basic density determination. Wood basic density increased from 0.43 to 0.46 g.cm(-3) as well as the trees age increases with a longitudinal variation model, characterized through a decrease in base-3m (0.42-0.49 -> 0.40-0.46 g.cm(-3)) and an increase to the top of the trunk (0.46 -> 0.54 g.cm(-3)) Fibers and vessels dimensions showed variations related to age and to pit-bark direction. Wood properties behavior and variations indicate that, until this period, the juvenile wood is being formed.

Disproportionate single-species contribution to canopy-soil nutrient flux in an Amazonian rainforest

Rainfall, throughfall and stemflow were monitored on an event basis in an undisturbed open tropical rainforest with a large number of palm trees located in the southwestern Amazon basin of Brazil. Stemflow samples were collected from 24 trees with a diameter at breast height (DBH) > 5 cm, as well as eight young and four full-grown babassu palms (Attalea speciosa Mart.) for 5 weeks during the peak of the wet season. We calculated rainfall, throughfall and stemflow concentrations and fluxes of Na+, K+, Ca2+, Mg2+,, Cl-, SO42-, NO3- and H+ and stemflow volume-weighted mean concentrations and fluxes for three size classes of broadleaf trees and three size classes of palms. The concentrations of most solutes were higher in stemflow than in rainfall and increased with increasing tree and palm size. Concentration enrichments from rainfall to stemflow and throughfall were particularly high (81-fold) for NO3-. Stemflow fluxes of NO3- and H+ exceeded throughfall fluxes but stemflow fluxes of other solutes were less than throughfall fluxes. Stemflow solute fluxes to the forest soil were dominated by fluxes on babassu palms, which represented only 4% of total stem number and 10% of total basal area. For NO3-, stemflow contributed 51% of the total mass of nitrogen delivered to the forest floor (stemflow + throughfall) and represented more than a 2000-fold increase in NO3- flux compared what would have been delivered by rainfall alone on the equivalent area. Because these highly localized fluxes of both water and NO3- persist in time and space, they have the potential to affect patterns of soil moisture, microbial populations and other features of soil biogeochemistry conducive to the creation of hotspots for nitrogen leaching and denitrification, which could amount to an important fraction of total ecosystem fluxes. Because these hotspots occur over very small areas, they have likely gone undetected in previous studies and need to be considered as an important feature of the biogeochemistry of palm-rich tropical forest. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Caracterização de uma floresta estacional semidecidual em Varginha, MG. E comparação com remanescentes da região.

Foi realizado o levantamento florístico e fitossociológico na porção mais extensa de mata no Parque Florestal Municipal São Francisco de Assis, na cidade de Varginha, sul de Minas Gerais. A área tem cerca de 10 ha e é cortada por um pequeno córrego. Foram lançadas 25 parcelas de 20m x 20m e medidos e cadastrados todos os indivíduos arbóreos com DAP > 5cm. Foram encontrados 1568 indivíduos que, juntos, somaram área basal de 23,65 m2, sendo registrados 102 espécies, 72 gêneros e 42 famílias no levantamento fitossociológico e 111 espécies, 77 gêneros e 43 famílias no levantamento florístico. As famílias com maior número de espécies foram Myrtaceae, Fabaceae e Melastomataceae. As espécies de maior valor de importância foram Casearia arborea, Copaifera langsdorffii, Tachigali rugosa e Myrcia splendens. Os resultados encontrados são os esperados para as Florestas Estacionais Semideciduais da região.

Island Invasion by a Threatened Tree Species: Evidence for Natural Enemy Release of Mahogany (Swietenia macrophylla) on Dominica, Lesser Antilles

Despite its appeal to explain plant invasions, the enemy release hypothesis (ERH) remains largely unexplored for tropical forest trees. Even scarcer are ERH studies conducted on the same host species at both the community and biogeographical scale, irrespective of the system or plant life form. In Cabrits National Park, Dominica, we observed patterns consistent with enemy release of two introduced, congeneric mahogany species, Swietenia macrophylla and S. mahagoni, planted almost 50 years ago. Swietenia populations at Cabrits have reproduced, with S. macrophylla juveniles established in and out of plantation areas at densities much higher than observed in its native range. Swietenia macrophylla juveniles also experienced significantly lower leaf-level herbivory (~3.0%) than nine co-occurring species native to Dominica (8.4–21.8%), and far lower than conspecific herbivory observed in its native range (11%–43%, on average). These complimentary findings at multiple scales support ERH, and confirm that Swietenia has naturalized at Cabrits. However, Swietenia abundance was positively correlated with native plant diversity at the seedling stage, and only marginally negatively correlated with native plant abundance for stems ≥1-cm dbh. Taken together, these descriptive patterns point to relaxed enemy pressure from specialized enemies, specifically the defoliator Steniscadia poliophaea and the shoot-borer Hypsipyla grandella, as a leading explanation for the enhanced recruitment of Swietenia trees documented at Cabrits.