Desinfestação e germinação in vitro de sementes de mogno (Swietenia macrophylla King)

O presente trabalho teve como objetivos desenvolver técnicas de regeneração in vitro a partir de segmentos de epicótilo, epicótilo invertido e explantes foliares provenientes de plântulas de mogno (Swietenia macrophylla) germinadas em meio de cultura; e determinar a melhor concentração e tempo de exposição das sementes ao agente desinfestante, bem como a melhor posição de semeadura para germinação. As sementes foram desinfestadas, após a retirada do tegumento, em soluções com hipoclorito de sódio nas concentrações de 0; 2,5; e 5,0% (v/v), mantidas embebidas por 10, 20, 30 e 40 minutos e colocadas no meio em duas posições, sendo a posição 1 com a concavidade da parte achatada voltada para cima e na posição 2, com a concavidade da parte achatada voltada para baixo. Após a semeadura, foram mantidas em sala de crescimento com temperatura de ±26 ± 2 º C e escuro contínuo. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 4 x 2 (níveis de hipoclorito x tempos de embebição x posição de semeadura), totalizando 24 tratamentos com três repetições. As avaliações de germinação e contaminação por microrganismos ocorreram aos 12, 18, 24 e 30 dias. O melhor tratamento foi a desinfestação das sementes embebidas em 2,5 e 5% de hipoclorito de sódio por 30 e 20 minutos, respectivamente, as quais foram colocadas na posição 2, pois apresentaram a maior germinação (48%) e baixa contaminação (15 e 10%, respectivamente). Quanto à posição, houve diferença significativa aos 24 e 30 dias após a semeadura, com as maiores médias nas sementes colocadas na posição 2.

Avaliação do plantio homogêneo de mogno, Swietenia macrophylla King, em comparação com o plantio consorciado com Eucalyptus urophylla S. T. Blake, após 40 meses de idade

Na Amazônia, plantios de mogno têm sido limitados por ataques de Hypsiphylla grandella Zeller. No entanto, plantios em áreas urbanas em Brasília vêm apresentando bom desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi observar o comportamento do mogno em plantios homogêneo e consorciado. Para isso foi instalado um experimento na Fazenda Água Limpa, da Universidade de Brasília (UnB), Distrito Federal, com dois tratamentos: plantio homogêneo e plantio misto com eucalipto. O primeiro consistiu no plantio homogêneo de mogno e o segundo, consorciado com eucalipto. Foram medidas as variáveis altura aos 7, 12, 15, 24, 28, 36 e 40 meses de idade e diâmetro aos 7, 24, 28, 36 e 40 meses. O delineamento utilizado foi inteiramente ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, sendo os tratamentos as parcelas e o tempo, as subparcelas. A altura média aos 40 meses do consórcio foi de 2,28 m e do homogêneo, de 3,45 m, sendo as alturas máximas, respectivamente, de 4,15 e 5,17 m. O diâmetro médio também foi maior no tratamento homogêneo do que no consórcio (4,08 e 6,92 cm, respectivamente). A mortalidade situou-se em torno de 20%, tanto no plantio homogêneo quanto no consorciado, não havendo diferenças significativas. O ataque das larvas de H. grandella foi menor no plantio consorciado, indicando que o eucalipto serve como barreira física, diminuindo o ataque da praga, porém a competição de ambos ocasionou menor crescimento do mogno.

Dinâmica da regeneração natural do mogno (Swietenia macrophylla King), em área manejada na Amazônia sul ocidental.

Este trabalho teve como objetivo geral analisar a dinâmica de regeneração natural do mogno (Swietenia macrophylla King) em uma área explorada seletivamente na Floresta Estadual do Antimary-Acre. Foram estudados cincos ambientes floresta não perturbada, trilhas de arraste, pátios de estocagem, bordas e leitos de estradas. Foram selecionadas 20 matrizes para o estudo, em torno delas foram instalados 4 transectos de 40 x 5 m partindo da base de cada uma nos quadrantes Norte, Sul; Leste e Oeste. Foram identificadas e estudadas as trilhas, pátios e estradas próximas das matrizes. Em todos os ambientes, foram plaqueteadas e medidas todas as plântulas encontradas. Foram calculadas as taxas de ingresso, mortalidade e crescimento. As variáveis morfométricas área de projeção da copa e altura foram obtidas a partir do modelo de altura do dossel gerado a partir de dados LIDAR. Em todos os ambientes foram realizadas análises químicas do solo. Os principais resultados foram: i. O maior número de plântulas foi encontrado na floresta não perturbada (86,9%); ii. As distâncias de 0-15 m da matriz concentraram o maior número de plântulas; iii. O número de plântulas aumentou conforme acréscimo na áreas da copa das matrizes e altura; iv. As variáveis distância e DAP também tiveram efeito no total de plântulas por ambiente; v. Embora não tenha sido encontrada diferença estatística, a direção influenciou a densidade de plântulas que foi maior no quadrante Oeste (36,1%); vi. A mortalidade foi maior nas trilhas (67,3%) e a sobrevivência nos pátios (75%) e leitos de estradas (80%); viii. Na floresta houve maior percentual de ingressos (20,2%). ix. As médias de pH H2O, K, P, M.O e C.O foram menores na floresta; ix. O crescimento das plântulas foi melhor nas faixas mais distantes da matriz. Entre as principais conclusões: houve efeito de ambiente no total de plântulas, sem efeito observado da direção, nos leitos e pátios as plântulas tiverem melhor estabelecimento, a ausência de luz foi um fator determinante para alta mortalidade, o crescimento em altura no ambiente de floresta não perturbada foi lento.

How rare is too rare to harvest? Management challenges posed by timber species occurring at low densities in the Brazilian Amazon

Tropical forests are characterized by diverse assemblages of plant and animal species compared to temperate forests. Corollary to this general rule is that most tree species, whether valued for timber or not, occur at low densities (<1 adult tree ha(-1)) or may be locally rare. In the Brazilian Amazon, many of the most highly valued timber species occur at extremely low densities yet are intensively harvested with little regard for impacts on population structures and dynamics. These include big-leaf mahogany (Swietenia macrophylla), ipe (Tabebuia serratifolia and Tabebuia impetiginosa), jatoba (Hymenaea courbaril), and freijo cinza (Cordia goeldiana). Brazilian forest regulations prohibit harvests of species that meet the legal definition of rare - fewer than three trees per 100 ha - but treat all species populations exceeding this density threshold equally. In this paper we simulate logging impacts on a group of timber species occurring at low densities that are widely distributed across eastern and southern Amazonia, based on field data collected at four research sites since 1997, asking: under current Brazilian forest legislation, what are the prospects for second harvests on 30-year cutting cycles given observed population structures, growth, and mortality rates? Ecologically `rare` species constitute majorities in commercial species assemblages in all but one of the seven large-scale inventories we analyzed from sites spanning the Amazon (range 49-100% of total commercial species). Although densities of only six of 37 study species populations met the Brazilian legal definition of a rare species, timber stocks of five of the six timber species declined substantially at all sites between first and second harvests in simulations based on legally allowable harvest intensities. Reducing species-level harvest intensity by increasing minimum felling diameters or increasing seed tree retention levels improved prospects for second harvests of those populations with a relatively high proportion of submerchantable stems, but did not dramatically improve projections for populations with relatively flat diameter distributions. We argue that restrictions on logging very low-density timber tree populations, such as the current Brazilian standard, provide inadequate minimum protection for vulnerable species. Population declines, even if reduced-impact logging (RIL) is eventually adopted uniformly, can be anticipated for a large pool of high-value timber species unless harvest intensities are adapted to timber species population ecology, and silvicultural treatments are adopted to remedy poor natural stocking in logged stands. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Genetic resource impacts of habitat loss and degradation; reconciling empirical evidence and predicted theory for neotropical trees

The theoretical impacts of anthropogenic habitat degradation on genetic resources have been well articulated. Here we use a simulation approach to assess the magnitude of expected genetic change, and review 31 studies of 23 neotropical tree species to assess whether empirical case studies conform to theory. Major differences in the sensitivity of measures to detect the genetic health of degraded populations were obvious. Most studies employing genetic diversity (nine out of 13) found no significant consequences, yet most that assessed progeny inbreeding (six out of eight), reproductive output (seven out of 10) and fitness (all six) highlighted significant impacts. These observations are in line with theory, where inbreeding is observed immediately following impact, but genetic diversity is lost slowly over subsequent generations, which for trees may take decades. Studies also highlight the ecological, not just genetic, consequences of habitat degradation that can cause reduced seed set and progeny fitness. Unexpectedly, two studies examining pollen flow using paternity analysis highlight an extensive network of gene flow at smaller spatial scales (less than 10 km). Gene flow can thus mitigate against loss of genetic diversity and assist in long-term population viability, even in degraded landscapes. Unfortunately, the surveyed studies were too few and heterogeneous to examine concepts of population size thresholds and genetic resilience in relation to life history. Future suggested research priorities include undertaking integrated studies on a range of species in the same landscapes; better documentation of the extent and duration of impact; and most importantly, combining neutral marker, pollination dynamics, ecological consequences, and progeny fitness assessment within single studies.

Optimal sampling strategy for estimation of spatial genetic structure in tree populations

Fine-scale spatial genetic structure (SGS) in natural tree populations is largely a result of restricted pollen and seed dispersal. Understanding the link between limitations to dispersal in gene vectors and SGS is of key interest to biologists and the availability of highly variable molecular markers has facilitated fine-scale analysis of populations. However, estimation of SGS may depend strongly on the type of genetic marker and sampling strategy (of both loci and individuals). To explore sampling limits, we created a model population with simulated distributions of dominant and codominant alleles, resulting from natural regeneration with restricted gene flow. SGS estimates from subsamples (simulating collection and analysis with amplified fragment length polymorphism (AFLP) and microsatellite markers) were correlated with the 'real' estimate (from the full model population). For both marker types, sampling ranges were evident, with lower limits below which estimation was poorly correlated and upper limits above which sampling became inefficient. Lower limits (correlation of 0.9) were 100 individuals, 10 loci for microsatellites and 150 individuals, 100 loci for AFLPs. Upper limits were 200 individuals, five loci for microsatellites and 200 individuals, 100 loci for AFLPs. The limits indicated by simulation were compared with data sets from real species. Instances where sampling effort had been either insufficient or inefficient were identified. The model results should form practical boundaries for studies aiming to detect SGS. However, greater sample sizes will be required in cases where SGS is weaker than for our simulated population, for example, in species with effective pollen/seed dispersal mechanisms.

Regional and population-scale influences on genetic diversity partitioning within costa rican populations of the pioneer tree Vochysia ferruginea mart.

The neotropical pioneer species Vochysia ferruginea is locally important for timber and is being increasingly exploited. The sustainable utilisation of this species would benefit from an understanding of the level and partitioning of genetic diversity within remnant and secondary regrowth populations. We used data from total genome (amplified fragment length polymorphism, AFLP) and chloroplast genome markers to assay diversity levels within seven Costa Rican populations. Significant chloroplast differentiation between Atlantic and Pacific watersheds was observed, suggesting divergent historical origins for these populations. Contemporary gene flow, though extensive, is geographically constrained and a clear pattern of isolation by distance was detectable when an inter-population distance representing gene flow around the central Costa Rican mountain range was used. Overall population differentiation was low (F-ST = 0.15) and within-population diversity high, though variable (H-s=0.16-0.32), which fits with the overall pattern of population genetic structure expected for a widespread, outcrossed tropical tree. However genetic diversity was significantly lower and differentiation higher for recently colonised and disturbed populations compared to that at more established sites. Such a pattern seems indicative of a pioneer species undergoing repeated cycles of colonisation and succession.

Nutritional status and specific leaf area of mahogany and tonka bean under two light environments

Studies on nutritional status and leaf traits were carried out in two tropical tree species Swietenia macrophylla King (mahogany) and Dipetryx odorata Aubl. Willd. (tonka bean) planted under contrasting light environments in Presidente Figueiredo-AM, Brazil. Leaves of S. macrophylla and D. odorata were collected in three year-old trees grown under full sunlight (about 2000 µmol m-2 s-1) and natural shade under a closed canopy of Balsa-wood plantation (Ochroma pyramidale Cav. Ex. Lam.Urb) about 260 µmol m-2 s-1. The parameters analysed were leaf area (LA), leaf dry mass (LDM), specific leaf area (SLA) and leaf nutrient contents. It was observed that, S. macrophylla leaves grown under full sunlight showed LA 35% lower than those grown under shade. In D. odorata leaves these differences in LA were not observed. In addition, it was observed that S. macrophylla shade leaves, for LDM, were 50% smaller than sun leaves, while in D. odorata, there differences were not observed. SLA in S. macrophylla presented that sun leaves were three times smaller than those grown under shade. In D. odorata, no differences were observed. Nutrient contents in S. macrophylla, regardless of their light environments, showed higher contents for P and Ca than those found in D. odorata. The N, K, Fe and Mn contents in S. macrophylla leaves decreased under shade. Finally, we suggest that the decreasing in leaf nutrient contents may have a negative influence on leaf growth. The results demonstrated that the tested hypothesis is true for leaf traits, which D. odorata, late-successional species, showed lower plasticity for leaf traits than Swietenia macrophylla, mid-successional species.

Herbivores limit the population size of big-leaf mahogany trees in an Amazonian forest

The Janzen–Connell hypothesis proposes that specialized herbivores maintain high numbers of tree species in tropical forests by restricting adult recruitment so that host populations remain at low densities. We tested this prediction for the large timber tree species, Swietenia macrophylla, whose seeds and seedlings are preyed upon by small mammals and a host-specific moth caterpillar Steniscadia poliophaea, respectively. At a primary forest site, experimental seed additions to gaps – canopy-disturbed areas that enhance seedling growth into saplings – over three years revealed lower survival and seedling recruitment closer to conspecific trees and in higher basal area neighborhoods, as well as reduced subsequent seedling survival and height growth. When we included these Janzen–Connell effects in a spatially explicit individual-based population model, the caterpillar's impact was critical to limiting Swietenia's adult tree density, with a > 10-fold reduction estimated at 300 years. Our research demonstrates the crucial but oft-ignored linkage between Janzen–Connell effects on offspring and population-level consequences for a long-lived, potentially dominant tree species.

Fertilidade e fauna edáfica em solo sob reflorestamento com paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) no município de Aurora do Pará

Com este estudo objetivou-se avaliar a variação na fertilidade do solo e na fauna edáfica sob reflorestamento com paricá (Schizolobium amazonicum Heber ex. Ducke) em monocultivo ou em sistema agroflorestal quando comparados com floresta secundária em área experimental considerando a sazonalidade da precipitação no período de 2009 e 2010. A área experimental pertence a Fazenda Tramontina Belém S/A, localizada no nordeste paraense, no município de Aurora do Pará. Foram analisados quatro tratamentos submetidos a reflorestamento com: Curauá (Ananas comosus var. erectifolius L.B.Smith), Paricá (Shizolobium var. amazonicum Huber ex Ducke) sob a forma de monocultivos, Paricá + curauá (Ananas comosus var. erectifolius L.B.Smith; Shizolobium var. amazonicum Huber ex Ducke); Paricá + Mogno + Freijó + Curauá (Shizolobium var. amazonicum Huber ex Ducke; Switenia macrophylla, King; Cordia goeldiana Huber; Ananas comosus var. erectifolius L.B.Smith). As amostragens foram realizadas em dezembro de 2009, abril e julho de 2010, o que caracterizou o período sazonal de transição (estiagem para chuva intensa), chuva intensa e estiagem respectivamente, para avaliar a granulometria, densidade aparente, densidade da partícula, porosidade total e umidade atual, bases trocáveis, soma de bases, CTC, acidez, fósforo, teor de carbono orgânico, pH, em três profundidades diferentes (0 – 10 cm. 10 - 20 cm; 20 – 40 cm) e a ocorrência de macrofauna edáfica. Os resultados mostraram a ação dos períodos sazonais sobre a densidade aparente, densidade da partícula, porosidade total do solo. Fatores químicos como, por exemplo, carbono orgânico, cujos teores variaram entre 5,85 g/kg e 13,00 g/kg, com teores elevados no sistema de cultivo S2, sofreu alterações nos períodos sazonais chuva intensa e estiagem. Quanto a fauna edáfica, foram capturados 9.964 invertebrados pertencentes a 26 táxons diferentes. Os mais abundantes foram Hymenoptera- Formicidae (5.805), Coleoptera (1.454), Acari (862), Collembola (649), Diplopoda (307) e Isopoda (110). Dos 26 táxons identificados, aproximadamente 40% deles apresentaram apenas um representante nas três amostragens efetuadas ou em apenas uma delas. Os maiores valores para frequência relativa ocorreu no sistema de cultivo S2, S4 e S3, respectivamente. O maior valor para frequência absoluta ocorreu durante o período sazonal chuva intensa em S1. As áreas sob reflorestamento com monocultivo e sistema agroflorestal paricà + curauá mostraram melhores desempenhos na recuperação da fertilidade do solo e da fauna edáfica comprovando a eficácia do paricá em monocultivo ou em sistema agroflorestal na recuperação da fertilidade do solo e da fauna edáfica.

A Model for comparing reduced impact logging with conventional logging for an Eastern Amazonian Forest

Using data from a logging experiment in the eastern Brazilian Amazon region, we develop a matrix growth and yield model that captures the dynamic effects of harvest system choice on forest structure and composition. Multinomial logistic regression is used to estimate the growth transition parameters for a 10-year time step, while a Poisson regression model is used to estimate recruitment parameters. The model is designed to be easily integrated with an economic model of decisionmaking to perform tropical forest policy analysis. The model is used to compare the long-run structure and composition of a stand arising from the choice of implementing either conventional logging techniques or more carefully planned and executed reduced-impact logging (RIL) techniques, contrasted against a baseline projection of an unlogged forest. Results from log and leave scenarios show that a stand logged according to Brazilian management requirements will require well over 120 years to recover its initial commercial volume, regardless of logging technique employed. Implementing RIL, however, accelerates this recovery. Scenarios imposing a 40-year cutting cycle raise the possibility of sustainable harvest volumes, although at significantly lower levels than is implied by current regulations. Meeting current Brazilian forest policy goals may require an increase in the planned total area of permanent production forest or the widespread adoption of silvicultural practices that increase stand recovery and volume accumulation rates after RIL harvests. Published by Elsevier B.V.

Efeito do cálcio no controle da Hypsipila grandella em mudas de mogno cultivadas em hidroponia

Este trabalho teve como objetivo avaliar o teor de cálcio e o efeito do ataque da lagarta H. grandella em plantas jovens de mogno (S. macrophylla), cultivadas em função de diferentes épocas de aplicação de doses crescentes de cálcio no substrato sílica moída, utilizando sistema hidropônico. O experimento foi instalado em casa de vegetação na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), Belém-PA, de setembro de 2004 a fevereiro de 2005. Utilizou-se cinco doses de cálcio (0, 80, 160, 240, 320 mg Ca.L-1), em solução nutritiva proposta por Hoagland & Arnon, modificada por Epstein (1975). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), as variáveis utilizadas para avaliação foram a susceptibilidade do mogno ao ataque da broca H. grandella, comprimento da galeria da broca e o teor de cálcio no caule. Foi realizado um DIC com cinco doses de cálcio, cinco repetições cada, e duas épocas de inoculação da broca. Utilizou-se regressões lineares simples para interpretação dos dados. Através da pesquisa, conclui-se que a aplicação de doses de cálcio, em solução nutritiva, reduziu o comprimento da galeria de infecção e exerce eficiente ação no controle do ataque da praga em plantas de mogno.

Mercado de madeiras tropicais: substituição na demanda de exportação

Neste trabalho foi abordado o grau de substituição de seis espécies da Amazônia no mercado internacional de madeira serrada. Utilizou-se como base metodológica o modelo de elasticidade de substituição. Os dados usados no modelo são mensais e foram coletados na Secretaria de Comércio Exterior do Brasil (SECEX) para o período de janeiro de 1996 a setembro de 2007. As espécies analisadas foram: mogno (Swietenia macrophylla), cedro (Cedrela spp.), virola (Virola surinamensis), louro (Nectandra spp. e Ocotea spp.), angico (Anadenanthera spp.) e ipê (Tabebuia spp.). As elasticidades estimadas indicaram que todas as espécies são boas substitutas ao mogno. Para as espécies que possuem características físicas diferentes, pode-se inferir que fatores de mercado relacionados à garantia de fornecimento do mogno influenciaram os resultados encontrados. Em geral, os resultados sugeriram uma semelhança entre as espécies consideradas nobres (mogno, ipê e cedro) para o mercado internacional, indicando-as como boas substitutas entre si.

Fotossíntese e fotoinibição em mogno e acariquara em função da luminosidade e temperatura foliar

A fotoinibição pode ser intensificada por fatores de estresse como alta temperatura. O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos da luminosidade e temperatura na fotossíntese e na recuperação da fotoinibição sob baixa irradiância em mogno (Swietenia macrophylla King) e acariquara (Minquartia guianensis Aubl.). As plantas cresceram sob baixa irradiância: 0,20 (acariquara) e 1,43 mol m-2 dia-1 (mogno). A fotossíntese líquida e as características da fluorescência foram avaliadas em duas irradiâncias, 1.000 e 1.700 mmol m-2 s-1 , e duas temperaturas foliares, 32 e 38ºC. A 32ºC, a fotossíntese máxima (Amáx) foi maior em mogno do que em acariquara. Em mogno, a exposição a 38ºC causou redução gradativa na fotossíntese, sendo a taxa fotossintética após 50 min similar à encontrada em acariquara. A 32ºC, o aumento na irradiância, de 1.000 para 1.700 mmol m-2 s-1 , intensificou a fotoinibição, mas Amáx não foi alterada. Em 1.700 mmol m-2 s-1, o aumento da temperatura, de 32 para 38ºC, não afetou a fotoinibição. Após 72 horas em baixa irradiância, a recuperação da fotoinibição foi de 80% em acariquara e 89% em mogno. Não houve efeito da temperatura da folha na fotoinibição.

Mancha areolada causada por Thanatephorus cucumeris em mogno africano

O mogno africano (Khaya ivorensis) foi introduzido no Brasil para substituir o mogno brasileiro (Swietenia macrophylla) devido a sua alta resistência ao microlepidóptero Hypsiphyla grandella, a principal praga do mogno brasileiro. Em 1999, observou-se alta incidência da mancha areolada, causada por Thanatephorus cucumeris em viveiros e áreas de plantios definitivos de mogno africano nos Estados do Amazonas e Pará, causando lesões em folhas maduras e 100% de queda das folhas jovens. Nas folhas jovens surgem pequenas lesões marrons circundadas por uma margem púrpura e em folhas maduras as manchas são marrom-claras, exibindo anéis concêntricos.