Response of Dalbergia miscolobium Benth. seedlings, a cerrado tree species, to mineral nutrient supply

(Response of Dalbergia miscolobium Benth. seedlings, a cerrado tree species, to a mineral nutrient supply). The soil under the Brazilian cerrado vegetation is very poor in nutrients. The aim of this study was to investigate the effect of the addition of a nutrient solution in the early growth of D. miscolobium, a typical cerrado tree species, cultivated in cerrado soil. Seeds were germinated in Petri dishes and seven-day old seedlings were transfered to pots containing cerrado soil. These were supplied once a week with a normal, 1/2 or 1/10 strength nutrient solution. Four growth analysis were done over a period of 145 days from seed imbibition, in terms of dry mass, leaf area and carbohydrate and nitrogen contents. Other derived parameters were also analysed. The addition of a nutrient solution promoted early growth with a preferential separation of dry matter towards the tops; in the control seedlings (no nutrient addition) more dry matter accumulated in the root system. This suggests a preferential investment in root growth in poor soils such as the cerrado ones. Reliable evidence of this is given by the level of carbohydrate and protein which was higher in the roots than in the tops of plants growing in cerrado soil without the addition of nutrients.

Biologia floral e reprodução de Solanum paniculatum L. (Solanaceae) no estado de São Paulo, Brasil

Estudos de biologia floral e dos animais visitantes, em anos diferentes, foram feitos em duas populações (Brotas e Campinas) de jurubeba, um arbusto invasor neotropical. As flores, do tipo aberto, têm odor muito suave. Pétalas de côr violeta-pálido, contrastando com as anteras amarelas, formam um conjunto visualmente atrativo. O pólen é a única recompensa para os visitantes. A espécie é alógama. Uma média de 19% das flores em ambas as populações apresentaram estilete curto e somente flores de estilete longo formaram frutos, indicando a existência de andromonoicia funcional. As taxas de frutificação em condições naturais diferiram entre Brotas (43%) e Campinas (17%). A frutificação por polinização manual foi de 46% em Brotas e nula em Campinas, provavelmente devido a um longo período de seca. A regularidade da microsporogênese e a alta taxa de viabilidade dos grãos de pólen mostraram a normalidade do processo de reprodução sexuada. Anteras poricidas e outras características florais de S. paniculatum estão associadas à síndrome da polinização vibrátil, que requer abelhas especializadas para a retirada de pólen. Os principais polinizadores foram Oxaea flavescens, Bombus morio, e Xylocopa frontalis na população de Campinas e Augochloropsis sp 1 e Augochloropsis sp 2 na de Brotas.

Flooding effects in seedlings of Cytharexyllum myrianthum Cham. and Genipa americana L.: responses of two neotropical lowland tree species

Six-month-old seedlings of Cytharexyllum myrianthum and Genipa americana, two common tree species in different flood-prone areas in Brazil, were flooded for up to 90 days to compare their survival and growth responses under these conditions. Seedlings of both species were found to be relatively tolerant to flooding but growth responses changed according to treatment and plant species. Growth of G. americana was reduced by flooding, showing a decrease in root and leaf dry mass, root/shoot ratio and height, without showing any adaptive morphological changes. On the other hand, growth of C. myrianthum seedlings was stimulated under flooding conditions, showing an increase in root dry mass, root/shoot ratio, height, stem diameter and some morphological changes in roots and stems, i.e., development of new roots and stem base hypertrophy. These results could be regarded as an experimental corroboration of the field observations, showing that these species could be indicated for restoration programs of some Neotropical wetlands.

Biologia floral e sistema de reprodução de Jacquemontia multiflora (Choisy) Hallier f. (Convolvulaceae)

Aspectos da fenologia, biologia da polinização e reprodução de Jacquemontia multiflora foram estudados na Fazenda Catalunha, Santa Maria da Boa Vista-PE. J. multiflora é uma liana anual, que apresenta floração do tipo cornucópia, com pico desta fenofase no bimestre março/abril, que corresponde ao final da estação chuvosa. As flores estão reunidas em cimeiras que apresentam eixo principal desenvolvido, expondo as flores acima da folhagem. As flores são raso-campanuladas, azuis, inodoras e secretam pequenas quantidades de néctar. A antese é diurna, ocorrendo por volta da 5:30h., e a duração das flores é de aproximadamente nove horas, podendo ser consideradas como efêmeras. Abelhas Apidae e Halictidae são os visitantes mais frequentes. Apis mellifera e Trigona spinipes são consideradas como principais polinizadores desta espécie. Quanto ao sistema de reprodução J. multiflora é autógama facultativa, produzindo frutos e sementes por autopolinização manual (30%) e também por polinização cruzada (60%).

Biologia floral e reprodutiva de Casearia grandiflora Camb. (Flacourtiaceae)

A biologia de reprodução de Casearia grandiflora (Flacourtiaceae) foi estudada em um remanescente de mata mesófila do Parque do Sabiá, Uberlândia - MG. A espécie é importante no sub-bosque de matas da região, florescendo durante quase todo o ano, mas com maior abundância nos meses de março, abril e maio. As flores são branco-esverdeadas com cerca de 7 mm de diâmetro, dispostas em capítulos sésseis axilares. Não apresentam odor perceptível e duram apenas 1 dia. Possuem 10 estames férteis livres entre si e unidos à corola na base. Entre os estames existem estruturas pilosas originárias do receptáculo floral. Os estames e estas estruturas formam um cone em torno do pistilo, onde se acumula o néctar. A antese ocorre de forma irregular, principalmente no início da manhã. O néctar é relativamente abundante (4 miL) e com concentração média de 38% de equivalentes de sacarose. O pólen é liberado nas horas mais quentes do dia, com alta viabilidade (96,6%). Neste horário também ocorre a receptividade estigmática. O visitante mais freqüente foi a mosca Ornidia obesa (Syrphidae), que visita as flores durante quase todo o dia, embora tenham sido observados também outros visitantes casuais como abelhas Meliponinae, borboletas e outras moscas não identificadas. Polinizações controladas mostraram que a planta é auto-incompatível e não apomítica. No entanto, foram observados tubos polínicos crescendo até o ovário e penetrando os óvulos em flores autopolinizadas, sugerindo a ocorrência de fenômenos de auto-esterilidade de ação tardia (pós-fertilização) ou depressão de endogamia. A auto-esterilidade em C. grandiflora contrasta com a autogamia observada na maior parte das plantas miófilas e de flores generalistas ocorrendo nas florestas do Brasil central, mas é semelhante aos sistemas de reprodução de outras Flacourtiaceae lenhosas estudadas em florestas Neotropicais.

Biologia floral de Unonopsis guatterioides (A. D.C.) R.E. Fr., uma Annonaceae polinizada por Euglossini

A biologia floral e a polinização por abelhas Euglossini de uma Annonaceae é descrita pela primeira vez e as adaptações a esse modo de polinização são comparadas às de outras espécies da família, que é predominantemente polinizada por coleópteros. A espécie Unonopsis guatterioides foi estudada em dois fragmentos de mata de terra firme no município de Manaus (AM). As flores são protogínicas e permanecem abertas expondo os estigmas e estames durante a antese que ocorre entre dois dias. São visitadas por machos de Eulaema bombiformis (Euglossini) que coletam o odor o qual se assemelha ao de "capim cidreira" (Andropogum nardus L.). Visitas de abelhas Meliponidae e coleópteros Chrysomelidae também foram registradas. Unonopsis guatterioides apresenta dicogamia sincronizada.

Reproductive biology of the protandrous Ferdinandusa speciosa Pohl (Rubiaceae) in Southeastern Brazil

A study of the floral biology and the breeding system of Ferdinandusa speciosa Pohl (Rubiaceae) was carried out from March to September 1996 in Uberlândia, MG, central Brazil. This species is a shrub or small tree that occurs in swampy edges of gallery forests. The two studied populations flowered somewhat asynchronously from March to July. The tubular flowers are red, approximately 4.7 cm long and last for two days. They are protandrous and the pollen is available one day before the stigma becomes receptive. The beginning of anthesis and the opening of the stigmatic lips occur at dusk. The nectar is secreted during both the male and the female phases, with concentration of sugars greater in the male phase. The flowers are pollinated by two hummingbird species, Chlorostilbon aureoventris and Phaethornis pretrei. Ferdinandusa speciosa is a self-compatible, non-apomictic species, with low fruit production under natural conditions in the populations studied. No differences were found between fruit set of self- and cross-pollinated flowers, nor in the pollen tube growth rate in the pistils of these flowers. The seeds formed by cross-pollination are larger, heavier and show a higher percentage of germination than those formed by self-pollination, which indicates inbreeding depression. This result suggests that, although the species is self-compatible, cross-pollination may be advantageous.

Biologia floral e sistema de reprodução de Merostachys riedeliana (Poaceae: Bambusoideae)

Merostachys riedeliana Rupr. é uma espécie monocárpica com floração cíclica e muito freqüente em sub-bosques de fragmentos florestais do sul do estado de Minas Gerais, Brasil. Sua biologia floral e seu sistema de reprodução foram estudados e comparados com os de outros bambus. Devido ao complexo sistema de rizomas, formam touceiras vigorosas no interior da floresta, ocorrendo a interrupção na produção de novos colmos meses antes do aparecimento das primeiras inflorescências. O início da floração maciça e da morte da população ocorreu em outubro de 1998 e maio de 1999, respectivamente, com pico de floração durante a estação quente e chuvosa (dezembro e janeiro). As inflorescências espiciformes possuem, em média, 29 espiguetas. Estas são hermafroditas com três anteras poricidas e dois estigmas plumosos que se expõem durante a antese. O pólen é abundante e facilmente liberado das anteras pelo vento ou pelos visitantes. Apis mellifera L. e Trigona spinipes (F.) foram os visitantes mais freqüentes, atuando como pilhadores de pólen e, ocasionalmente, através de movimentos vibratórios, como elementos auxiliares para a dispersão do pólen. A alta pluviosidade durante a floração e a escassez de vento no sub-bosque da floresta, podem diminuir a efetividade da anemofilia. No entanto, vários caracteres morfológicos das espiguetas, queda de folhas e o hábito espacialmente agrupado, apontam para uma polinização pelo vento. Testes de polinização controlada, mostraram que M. riedeliana é autocompatível (ISI 0,99). A auto-incompatibilidade não favorece a formação de frutos em clones vegetais, ao passo que a autocompatibilidade poderia resultar em uma elevada produção de sementes. Assim, a possível ocorrência de clones de M. riedeliana nos fragmentos florestais, originados pelo crescimento vegetativo durante os intervalos reprodutivos de 30-32 anos, poderiam explicar o alto investimento na produção de espiguetas e a formação de frutos provenientes da autocompatibilidade.

Desenvolvimento floral e estaminal no clone CP76 de Anacardium occidentale L.: cajueiro-anão precoce (Anacardiaceae)

Foram estudados o desenvolvimento floral inicial bem como a ontogênese estaminal em Anacardium occidentale L. As flores apresentam cinco sépalas e cinco pétalas com desenvolvimento helicoidal e unidirecional, respectivamente, androceu com um estame com desenvolvimento heterocrônico e heteromórfico marcante em relação aos nove estames restantes, e um carpelo unilocular terminal. O processo histogênico é idêntico em ambos os tipos de estames. Ao final da ontogênese estaminal, as anteras possuem quatro esporângios, sendo que cada esporângio apresenta epiderme, endotécio, duas camadas médias, tapete e tecido esporogênico. A porção interna do tapete não se origina do conectivo.

Polinização e biologia floral de Clusia arrudae Planchon & Triana (Clusiaceae) na Serra da Calçada, município de Brumadinho, MG

A biologia floral e a polinização de Clusia arrudae foi estudada na Serra da Calçada. C. arrudae não apresenta apomixia mesmo com a deposição de resina nos estigmas. Frutos desenvolvidos a partir de flores polinizadas manualmente produziram mais sementes (6,3 sementes por lóculo) do que frutos desenvolvidos a partir de flores polinizadas naturalmente (4,3 sementes por lóculo). O pico de floração ocorre de dezembro a meados de fevereiro. Plantas masculinas e femininas produzem flores diariamente; todavia, a cada três dias ocorre um pico de anteses que é sincronizado na população. A razão sexual da população é de 1:1, com plantas masculinas produzindo uma maior quantidade de flores que plantas femininas. Flores masculinas produzem cerca de 11 × 10(6) grãos de pólen no decorrer de três dias. A maioria dos grãos (66%) é apresentada no primeiro dia. Os estigmas das flores femininas permanecem receptivos por três dias ou quatro dias quando não ocorre polinização entre o primeiro e o terceiro dias. Flores de C. arrudae foram visitadas por seis espécies de abelhas para coleta de pólen e/ou resina. Operárias de Apis mellifera e Trigona spinipes, fêmeas de Xylocopa frontalis e Neocorynura sp. visitaram flores masculinas para coleta de pólen; operárias de T. spinipes foram também observadas coletando resina em flores femininas. Operárias de Melipona quadrifasciata e fêmeas de Eufriesea nigrohirta foram observadas coletando resina em flores femininas e masculinas. Devido à sua freqüência e comportamento nas flores femininas e masculinas, E. nigrohirta é o polinizador principal de C. arruda na Serra da Calçada.

Seedling growth of fifteen Brazilian tropical tree species differing in successional status

Growth of seedlings of fifteen tropical tree species representative, at the adult stage, of different successional positions, was studied under field conditions. Seedlings were grown in three treatments: full sun (FS), artificial shade imposed by neutral screens (AS) and natural shade imposed by a closed canopy in a Forest Reserve in Southeast Brazil (NS). Most of the studied species survived in both shade treatments, although their growth was severely affected. Decreases in height, internode numbers, dry weight, leaf area, root:shoot ratio (R:S) and increases in leaf mass ratio (LMR), leaf area ratio (LAR) and specific leaf area (SLA) were common responses to shade. Relative growth rates (RGRs) and net assimilation rates (NARs) were consistently lower in the shaded treatments than in full sun. RGR was significantly correlated with NAR in the FS and NS treatments, whereas it was correlated with LAR in the AS treatment. Natural shade had more severe effects than artificial shade on leaf area reduction and RGR. Between-species differences in R:S, LMR, SLA and LAR were not related to the successional status of species. However, there was a tendency for early-successional species to have higher RGRs than late successional ones, regardless of the light environment. Late-successional species also showed less pronounced responses to shade than early ones. The characteristics presented by the late-successional species may be associated with shade tolerance, enabling their persistence under dense canopies.

Biologia floral de Cleistes macrantha (Barb. Rodr.) Schltr. (Orchidaceae: Vanilloideae: Pogoniinae)

Cleistes macrantha (Barb. Rodr.) Schltr. distribui-se amplamente em regiões de Mata Atlântica do sul e sudeste brasileiros, onde ocorre em áreas perturbadas e em restinga. Aspectos da biologia floral de C. macrantha foram investigados na região de Intervales, no interior do Estado de São Paulo. Esta espécie oferece néctar como recompensa e é polinizada principalmente por espécies de abelhas do gênero Bombus. O néctar é secretado antes da antese, não havendo secreção após a abertura das flores. Beija-flores do gênero Phaethornis também podem atuar como polinizadores. No entanto, é necessária uma prévia visita de Bombus spp. para que possa ocorrer a deposição de pólen no bico dos beija-flores. Abelhas Bombus são responsáveis pela realização da maioria das polinizações cruzadas. Os beija-flores realizam principalmente autopolinização. Tratamentos preliminares revelam que C. macrantha é auto-compatível, mas dependente de um agente polinizador. Apesar da autocompatibilidade, fatores ecológicos favorecem a polinização cruzada para a espécie. Este estudo faz, ainda, uma comparação da biologia floral de C. macrantha com o que é conhecido sobre os gêneros pertencentes ao clado norte-americano-asiático em Pogoniinae.

Diversity and structure of the tree community of a fragment of tropical secondary forest of the brazilian Atlantic Forest domain 15 and 40 years after logging

Two adjacent tracts of tropical secondary forest, situated in Itambé do Mato Dentro, south-eastern Brazil, which had been regenerating for 15 and 40 years after clearing, were compared with the purpose of detecting differences in species diversity and composition, species guild composition (regeneration, stratification and dispersion), and stand structure. Four and three 1,125 m² plots laid on the 15- and 40-year-old stands, respectively, sampled 2,430 trees with diameter at the base of the stem > 5 cm. The number of species (S = 199) was high for this forest type and significantly higher for the older stand. Tree density was significantly higher in the younger stand, particularly for smaller trees, whereas the two stands did not differ in both basal area and volume per hectare. Trees of shade-tolerant and understory species were significantly more abundant in the older stand. Though sharing a large proportion of species (49%), the two stands differed significantly in the abundance of many species. Live stumps probably contributed to the relatively quick restoration of some forest characteristics, particularly species diversity, basal area and volume.

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.

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.