Photosynthetic responses of tropical tree species from different successional groups under contrasting irradiance conditions

This study evaluated the photosynthetic responses of seven tropical trees of different successional groups under contrasting irradiance conditions, taking into account changes in gas exchange and chlorophyll a fluorescence. Although early successional species have shown higher values of CO2 assimilation (A) and transpiration (E), there was not a defined pattern of the daily gas exchange responses to high irradiance (FSL) among evaluated species. Cariniana legalis (Mart.) Kuntze (late secondary) and Astronium graveolens Jacq. (early secondary) exhibited larger reductions in daily-integrated CO2 assimilation (DIA) when transferred from medium light (ML) to FSL. On the other hand, the pioneer species Guazuma ulmifolia Lam. had significant DIA increase when exposed to FSL. The pioneers Croton spp. trended to show a DIA decrease around 19%, while Cytharexyllum myrianthum Cham. (pioneer) and Rhamnidium elaeocarpum Reiss. (early secondary) trended to increase DIA when transferred to FSL. Under this condition, all species showed dynamic photoinhibition, except for C. legalis that presented chronic photoinhibition of photosynthesis. Considering daily photosynthetic processes, our results supported the hypothesis of more flexible responses of early successional species (pioneer and early secondary species). The principal component analysis indicated that the photochemical parameters effective quantum efficiency of photosystem II and apparent electron transport rate were more suitable to separate the successional groups under ML condition, whereas A and E play a major role to this task under FSL condition.

The post-fire effects on the outcrossing rate of a Brazilian savannah shrub, Helicteres sacarolha A.St.-Hil

The effect of post-fire, plant density and number of flowers per plant on outcrossing rates was examined in a Brazilian savannah shrub, Helicteres sacarolha. Data on number of flowering plants and flowers per plant were collected during the flowering season in January and February of 1994. In October of 1994, a fire swept through the studied area after 30 years of fire absence. The burnt plants of H. sacarolha resprouted, producing flowers and fruits in 1995. Seeds from several plants in both years were collected. Allozyme markers were used to estimate the multilocus outcrossing rates for 1994 and 1995 progenies. After the fire, outcrossing rates increased. In 1995, plants flowered vigorously, increasing flower density and probably pollinator activity. Helicteres sacarolha seems to be fire resistant, like other plant species of the Brazilian savannah, but several plants tagged in 1994 were not found after the fire, and may have died. Thus, although genetic diversity and outcrossing rates increased following the fire in 1994, repeated events of fire may decrease drastically the population size of H. sacarolha, leading to a diminished genetic diversity and outcrossing rates.

Flowering phenology, seed set and arthropod guilds in Trichogoniopsis adenantha (DC) (Asteraceae) in south-east Brazil

and glades. This species blooms throughout the year, attracting arthropods of various guilds, including herbivores, pollinators and predators. In this study, done over a two year period, we described the phenology of T. adenantha and assessed the seasonal variation in arthropod numbers of different guilds. We also determined the periods of lowest and highest seed set. T. adenantha population showed a peak in flowering in March-April (rainy season) with greater production of achenes in December-April. April and October had respectively highest and lowest number of fertilized, undamaged ovules, and this pattern is possibly related with population dynamics of pollinators and herbivores. In August, which was the period of greatest damage to the stigma (by geometrid larvae), there was a positive relationship between the proportion of unfertilized ovules and flowers with damaged stigma, suggesting that floral herbivory may affect reproduction in T. adenantha. We discuss the complex dynamics of the beneficial and harmful interactions between arthropods and the host plant.

Biologia reprodutiva de Tapirira guianensis Aubl. (Anacardiaceae), uma espécie dióica em mata de galeria do Triângulo Mineiro, Brasil

Foi estudada a biologia reprodutiva de uma população de Tapirira guianensis em Uberlândia, MG. Entre setembro de 1997 e abril de 2000 foi caracterizado o comportamento fenológico reprodutivo de 17 indivíduos da população. Nas análises da biologia floral foram determinados a morfologia e os recursos florais, o período de abertura e de duração das flores, o comprimento e o número de flores por inflorescências, os visitantes florais e o sistema reprodutivo. Tapirira guianensis apresentou floração anual e massiva com picos de floração rápidos e altamente sincrônicos entre os dois sexos. As flores dos dois sexos são pequenas (ca. 3mm de diâmetro) e inconspícuas. As inflorescências masculinas são maiores (Mann-Whitney, U = 1769,5; p < 0,001) e produzem mais flores (Mann-Whitney, U = 3; p < 0,001) que as femininas. As flores masculinas oferecem pólen e néctar e as femininas apenas néctar aos visitantes florais, todos insetos (41 espécies), principalmente pequenas abelhas sociais e moscas. A antese foi tanto diurna quanto noturna para os dois tipos florais e as flores femininas apresentaram maior longevidade. A produção e maturação dos frutos por polinização cruzada (23,5% e 12,1% respectivamente) foram maiores que aquelas observadas pelos testes de apomixia (1,3% e 0,45% respectivamente) (chi(2)0,05,1 = 561,4; p < 0,001 para frutos produzidos; chi2 0,05,1 = 283,8; p < 0,001 para frutos maturados). A abertura sincrônica das flores, o maior "display" floral de inflorescências masculinas e a maior longevidade das flores feminina em T. guianensis, provavelmente aumentaram os níveis de polinização e conseqüentemente a produção e maturação de frutos na espécie. A baixa formação de frutos por apomixia revela o papel vital dos agentes polinizadores para a reprodução de T. guianensis, uma espécie de ampla distribuição e importância ecológica.

Florística dos componentes arbóreo e arbustivo de um trecho da Floresta Estacional Semidecídua Montana, município de Pedreira, estado de São Paulo

Este estudo teve como objetivos conhecer a flora de árvores e arbustos em um fragmento da Floresta Estacional Semidecídua Montana e verificar se há diferença entre as formações Montana e Submontana no estado de São Paulo. Durante 15 meses foram feitas coletas semanais de flores e/ou frutos de espécies de arbustos, arvoretas, árvores e palmeiras, através de caminhadas nos fragmentos na Fazenda Bela Vista (4º52' W e 22º47' S, 750 a 850 m de altitude). Foram identificadas 151 espécies de 106 gêneros e 47 famílias de angiospermas, sendo os táxons mais ricos em espécies Leguminosae, Myrtaceae, Lauraceae, Rubiaceae, Meliaceae, Piperaceae e Solanaceae, Ocotea, Piper, Machaerium, Miconia, Eugenia e Solanum. Foram comparados levantamentos das formações Montana e Submontana da Floresta Estacional Semidecídua no estado de São Paulo. Os táxons de maior constância relativa e maior riqueza de espécies arbustivas e arbóreas em ambas as formações foram: Leguminosae, Euphorbiaceae, Myrtaceae, Rubiaceae, Lauraceae, Machaerium, Eugenia, Solanum e Croton. A aplicação do teste G indicou que Solanaceae, Asteraceae, Melastomataceae, Aspidosperma, Trichilia e Casearia apresentaram riqueza específica e constância relativa significativamente maiores na formação Montana que na Submontana. Por outro lado, Meliaceae, Rutaceae, Moraceae, Ocotea, Miconia, Myrcia e Ficus apresentaram riqueza e constância significativamente maiores na formação Submontana. Portanto, na Floresta Estacional Semidecídua no estado de São Paulo, há distinção florística entre as formações Montana e Submontana tanto em nível de espécies quanto de gênero e família.

Comunidade arbórea de um continuum entre floresta paludosa e de encosta em Coqueiral, Minas Gerais, Brasil

Neste trabalho objetivou-se descrever a comunidade arbórea de um continuum entre floresta paludosa e de encosta em Coqueiral, Minas Gerais, verificando correlações entre variações na estrutura da comunidade e ambiente. Distribuíram-se 25 parcelas de 20 X 20 m pelo fragmento florestal, onde se levantaram altura, circunferência (mínima de 15,5 cm) e identidade botânica de todos indivíduos e coletaram-se variáveis topográficas e edáficas. As correlações espécie-ambiente foram analisadas por análise de correspondência canônica (CCA) e teste de Spearman. Os hábitats paludoso e de encosta diferiram em estrutura e espécies. Encontrou-se perfil florístico comum às matas ciliares do Alto e Médio Rio Grande, enquanto a porção paludosa diferenciou-se do encontrado no sudeste. A distribuição das espécies correlacionou-se principalmente com a drenagem do solo e proximidade da lagoa. A grande diversidade edáfica e o forte gradiente de umidade sobre uma área pequena resultaram em diferentes hábitats e em uma comunidade arbórea diversa, combinando fitofisionomias de florestas semidecídua e paludosa, além de resquícios de cerrado.

Polinização em uma comunidade de bromélias em floresta atlântica alto-montana no estado do Paraná, Brasil

Este trabalho teve por objetivo caracterizar os agentes polinizadores de uma comunidade de bromélias em Floresta Ombrófila Densa e relacionar possíveis associações entre a morfologia de bromélias e seus polinizadores. O estudo foi conduzido no Parque Estadual do Pico do Marumbi em oito espécies de bromélias que ocorrem na área. A comunidade de bromélias apresentou floração agregada entre os meses de novembro e maio. Cinco espécies de bromélias dos gêneros Nidularium Lem., Vriesea Lindl. e Wittrockia Lindm. foram polinizadas por beija-flores, duas espécies de Vriesea foram polinizadas por morcegos e uma espécie de Aechmea Ruiz & Pav., por abelhas. Foram identificadas 12 espécies de polinizadores, das quais oito beija-flores, três morcegos e uma abelha. A alta representatividade do beija-flor Phaethornis eurynome na polinização de bromélias sugere que ele atua como "espécie chave". Tornou-se evidente a influência do tamanho da corola e horário da antese, além da presença de odor e néctar, como determinadores de qual grupo animal atuará como polinizador, com formação de guildas distintas entre o conjunto de espécies de bromélias.

Anatomia das folhas, brácteas e escapos de Actinocephalus (Koern.) Sano (Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia das folhas, brácteas e escapos de 20 espécies (41 espécimes) de Actinocephalus, que ocorrem nos campos rupestres do Brasil, visando caracterizar anatomicamente o novo gênero proposto para a família, além de elucidar alguns aspectos ecológicos do grupo. As folhas e as brácteas são anatomicamente semelhantes entre si e apresentam epiderme unisseriada, com células alongadas no sentido longitudinal; estômatos na face abaxial, com câmaras subestomáticas; parênquima clorofiliano frouxo; feixes vasculares colaterais envolvidos por bainha dupla e extensão de bainha dos feixes constituída por células parenquimáticas alongadas. Os escapos apresentam epiderme unisseriada; câmaras subestomáticas; parênquima clorofiliano frouxo; endoderme descontínua; periciclo sinuoso e feixes vasculares colaterais. A presença de células alongadas tanto na epiderme como nas extensões de bainha dos feixes vasculares nas folhas e nas brácteas, assim como endoderme descontínua nos escapos e câmara subestomática nos três órgãos estudados são caracteres consistentes para o gênero. As características anatômicas dos órgãos estudados são mesomórficas.

Influência do gradiente longitudinal (rio-barragem) na similaridade das comunidades de desmídias perifíticas

O objetivo deste trabalho foi avaliar a composição de desmídias perifíticas nas distintas regiões ao longo do eixo rio-barragem e os principais fatores bióticos e abióticos que afetaram a composição desse conjunto nos Reservatórios de Rosana (Rio Paranapanema) e de Salto do Vau (Rio Iguaçu). As amostras foram coletadas no verão e inverno de 2002. Os substratos coletados na região litorânea foram de vegetação aquática, no estádio adulto. Do total de 531 táxons ficoperifíticos, 191 são espécies de desmídias, com 171 registradas no verão e 113 no inverno. Dos 18 gêneros de desmídias, Cosmarium Corda foi o mais representativo (34,2%) em Rosana e Closterium Nitzch ex Ralfs (30,8%) em Salto do Vau. A análise de agrupamento com todas as espécies de desmídias, os locais e os períodos amostrados separou ambos os reservatórios, sendo que os períodos estacionais ficaram claramente evidenciados apenas para o Reservatório de Salto do Vau. A composição das desmídias nas três regiões de Rosana variou nos dois períodos. Já em Salto do Vau, a maior riqueza ocorreu na região de transição.

Polinização por vibração e sistema reprodutivo de duas espécies de Sauvagesia L. (Ochnaceae)

Foram estudados a fenologia, a morfologia floral, o sistema de polinização e de reprodução de Sauvagesia erecta L. e S. sprengelii A. St.-Hil., respectivamente, em um remanescente de Mata Atlântica, localizado no Parque Estadual Dois Irmãos, Recife, e em áreas abertas, em Goiana, litoral norte de Pernambuco. As espécies apresentam flores de pólen com anteras poricidas envolvidas por um cone, formado por estaminódios petalóides, deixando apenas um poro apical, através do qual o pólen é liberado. As espécies possuem um padrão de floração contínuo. Ambas são auto-compatíveis, autógamas e não formam frutos apomíticos. Foram observadas visitas de abelhas das famílias Apidae e Halictidae, as quais polinizam as flores através da vibração das anteras. Duas espécies de Paratetrapedia visitaram apenas flores de S. erecta. Bombus brevivillus Franklin, Florilegus similis Urban e Xylocopa muscaria Fabricius foram observadas somente em flores de S. sprengelii. Por sua vez, as espécies de Augochloropsis visitaram flores de ambas as espécies. Todas essas abelhas vibram o cone de estaminódios e as anteras e podem polinizar a flor, com exceção de uma espécie de Paratetrapedia. De acordo com o comportamento dos visitantes, observa-se que o cone de estaminódios tem uma função na polinização por vibração, equivalente a uma antera poricida, tratando-se, portanto, de uma transferência de função, já mencionada anteriormente para a família.

The succession dynamics of a macroalgal community after a flood disturbance in a tropical stream from São Paulo State, southeastern Brazil

The succession dynamics of a macroalgal community in a tropical stream (20º58' S and 49º25' W) was investigated after disturbance by a sequence of intensive rains. High precipitation levels caused almost complete loss of the macroalgal community attached to the substratum and provided a strong pressure against its immediate re-establishment. After this disturbance, a weekly sampling program from May 1999 to January 2000 was established to investigate macroalgal recolonization. The community changed greatly throughout the succession process. The number of species varied from one to seven per sampling. Global abundance of macroalgal community did not reveal a consistent temporal pattern of variation. In early succession stages, the morphological form of tufts dominated, followed by unbranched filaments. Latter succession stages showed the almost exclusive occurrence of gelatinous forms, including filaments and colonies. The succession trajectory was mediated by phosphorus availability in which community composition followed a scheme of changes in growth forms. However, we believe that deterministic and stochastic processes occur in lotic ecosystems, but they are dependent on the length of time considered in the succession analyses.

Avaliação de métodos de preservação de amostras de plantas de savanas neotropicais para a obtenção de DNA de alta qualidade para estudos moleculares

Foram comparadas metodologias para preservação de amostras de folhas de plantas de savanas neotropicais, visando a posterior obtenção de DNA de alta qualidade para estudos moleculares. Foram também testadas diferentes metodologias para extração de DNA das amostras investigadas. A qualidade do DNA extraído foi avaliada através de dois métodos: por digestão, utilizando-se três enzimas de restrição e através da amplificação do gene mitocondrial cox3 (subunidade III da citocromo oxidase) por PCR. Os resultados revelaram que, para as plantas de savanas investigadas, a metodologia de preservação de amostras mais comumente empregada pelos botânicos (desidratação rápida usando sílica-gel) não é a mais eficiente. Os resultados obtidos demonstram a importância de testar diferentes métodos de preservação de amostras vegetais para estudos moleculares, para garantir a obtenção de DNA de alta qualidade. Para as plantas de savanas neotropicais, o método de preservação em sílica gel pode ser menos eficiente do que outros métodos igualmente simples de preservação de amostras.

Distyly and variation in floral traits in natural populations of Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes (Rubiaceae)

Psychotria ipecacuanha is a perennial, medicinal herb that grows in clusters in the understory of humid, shady areas of the Atlantic Rain Forest of southeastern Brazil. The present study characterized the variation in floral traits among 35 clusters from three natural populations of this plant species. Field observations showed that the clusters are isomorphic, that is, a given cluster will either set long-styled or short-styled flowers. Stigmas and anthers are reciprocally placed in each morph, a dimorphism characteristic of distyly. The populations are isoplethic, that is, a given population exhibits an equilibrium 1:1 ratio of floral morphs. Morphometric analyses revealed that anther length, stigma length, corolla diameter, and pollen grain diameter were consistently greater in short-styled flowers, regardless of the population investigated. Significant differences for floral traits in the short-styled morph were found among populations. Floral traits in the long-styled morph also showed some significant differences among populations, but not for stigma height and corolla length. Controlled pollinations carried out in natural populations showed that fruit production was higher after inter-morph pollination. Nevertheless, observations of pollen tube growth in style, and also fruit production after spontaneous self-pollination and intra-morph pollination, indicated partial intramorph compatibility in this plant species.

Perfil nutricional de espécies lenhosas de duas florestas semidecíduas em Uberlândia, MG

O estudo teve como objetivo determinar a influência da fertilidade sobre nutrição mineral e distribuição das espécies nativas em duas florestas semidecíduas na Fazenda Experimental de Glória (FEG) e Estação Ecológica do Panga (EEP) em Uberlândia, MG. Foram amostradas de duas a quatro árvores, com circunferência mínima de 10 cm, a altura de 1,30 m do solo, de todas as espécies encontradas em 50 parcelas contíguas de 10 m X 10 m, em cada floresta. Foram analisadas amostras de solo dos horizontes A1 e A3 de cada parcela nas duas florestas. O solo da EEP apresentou menor acidez, associada à maior disponibilidade de Ca e menor disponibilidade de Al, Fe, Zn e Cu. A disponibilidade Mn foi menor no horizonte A3 e maior no A1 na EEP. As concentrações foliares de Ca e K foram maiores nas espécies da EEP. As diferenças no teor de Ca refletiram a maior disponibilidade do nutriente no solo. Não houve diferenças nas concentrações foliares de P e Mg. O teor médio de N foi maior na floresta FEG do que na EEP, apenas em espécies exclusivas. As concentrações de Mn foram menores na EEP, refletindo a influência do pH na absorção deste nutriente. Assim, a ocorrência de espécies presentes exclusivamente na EEP pode estar associada à capacidade de absorver K e Mg de solos com altos teores de Ca.