Mineral Nutrition Of Campos Rupestres Plant Species On Contrasting Nutrient-impoverished Soil Types.

In Brazil, the campos rupestres occur over the Brazilian shield, and are characterized by acidic nutrient-impoverished soils, which are particularly low in phosphorus (P). Despite recognition of the campos rupestres as a global biodiversity hotspot, little is known about the diversity of P-acquisition strategies and other aspects of plant mineral nutrition in this region. To explore nutrient-acquisition strategies and assess aspects of plant P nutrition, we measured leaf P and nitrogen (N) concentrations, characterized root morphology and determined the percentage arbuscular mycorrhizal (AM) colonization of 50 dominant species in six communities, representing a gradient of soil P availability. Leaf manganese (Mn) concentration was measured as a proxy for carboxylate-releasing strategies. Communities on the most P-impoverished soils had the highest proportion of nonmycorrhizal (NM) species, the lowest percentage of mycorrhizal colonization, and the greatest diversity of root specializations. The large spectrum of leaf P concentration and variation in root morphologies show high functional diversity for nutritional strategies. Higher leaf Mn concentrations were observed in NM compared with AM species, indicating that carboxylate-releasing P-mobilizing strategies are likely to be present in NM species. The soils of the campos rupestres are similar to the most P-impoverished soils in the world. The prevalence of NM strategies indicates a strong global functional convergence in plant mineral nutrition strategies among severely P-impoverished ecosystems.

OCORRÊNCIA DE PLANTAS NÃO NATIVAS E EXÓTICAS EM ÁREAS RESTAURADAS DE CAMPOS RUPESTRES

RESUMOA invasão por espécies de plantas não nativas representa um enorme problema para projetos de restauração ambiental. Estas espécies têm causado muitas vezes o fracasso do processo de restauração, a perda de estoques nativos, prejuízos econômicos e, certamente, sociais. O objetivo do presente trabalho foi listar e avaliar a ocorrência de espécies não nativas em decorrência do asfaltamento da MG-010 em áreas restauradas nos campos rupestres da cordilheira do Espinhaço, Serra do Cipó, Brasil. Foram encontradas 23 espécies de plantas não nativas invadindo as áreas restauradas. Entre essas espécies, destacam-se as leguminosas Cajanus cajan, Chamaecrista flexuosa, Crotalaria pallida, Crotalaria spectabilis e Mimosa pigra e, entre as gramímeas, Andropogon bicornis, A. leucostachyus, Melinis repens, M. minutiflora, Paspalum paniculatum e Urochloa brizantha. A invasão das áreas restauradas, bem como a das bordas da rodovia, por essas espécies está relacionada à melhoria dos solos ao longo das rodovias causada por técnicas que utilizam uma mistura de calcário no preparo do leito estradal. A falta de um programa de monitoramento e gestão das áreas restauradas, bem como das unidades de conservação federal na qual estão inseridas, é outro fator que resulta em falhas no processo de restauração, colocando em risco toda a biota regional.

Briófitas de campos rupestres da Chapada Diamantina, Estado da Bahia, Brasil

Nesse levantamento, foram encontrados 65 táxons infragenéricos nos campos rupestres da Bahia, sendo 41 pertencentes à divisão Bryophyta, distribuídos em 19 gêneros e 11 famílias, e 24 à divisão Hepatophyta distribuídos em 15 gêneros e nove famílias. Desses, 23 (nove musgos e 14 hepáticas) são novas citações para o estado. A maioria desses táxons parece ter distribuição restrita à região da Chapada Diamantina, não tendo sido encontrados em outras regiões do estado.

O que são campos rupestres e campos de altitude nos topos de montanha do leste do Brasil?

(O que são campos rupestres e campos de altitude nos topos de montanha do Leste do Brasil?). Os campos rupestres e os campos de altitude do leste do Brasil ocorrem nas partes mais elevadas da Cadeia do Espinhaço, da Serra da Mantiqueira e da Serra do Mar. Uma vez que há certa confusão sobre a caracterização e os limites geográficos destes dois tipos de vegetação, o objetivo deste trabalho é apresentar uma síntese das opiniões sobre tais ambientes campestres, discutindo sobre a história de suas denominações, localização geográfica, aspectos fisionômicos e afinidades biogeográficas. Embora os campos rupestres e os campos de altitude apresentem certas semelhanças fisionômicas e compartilhem alguns táxons vegetais, ambos os tipos de vegetação devem ser considerados distintos.

Actinocephalus verae (Eriocaulaceae), a new species from the Brazilian Campos Rupestres

We describe and illustrate the new species Actinocephalus verae (Eriocaulaceae: Paepalanthoideae). This species is endemic to the rocky outcrops of the Espinhacao range in Minas Gerais, Brazil. We make comparisons with Actinocephalus ithyphyllus and Actinocephalus ochrocephalus, the morphologically most similar species. The new species` morphological variation, habitat, geographic distribution, and conservation status are discussed.

Three new species of Ocotea (Lauraceae) from the campos rupestres of Brazil

Three new hermaphrodite species of Ocotea (Lauraceae) from the campos rupestres of Brazil are described and illustrated: Ocotea pumila, which is known from Bahia state; and Ocotea colophanthera and Ocotea rupestris both from Minas Gerais state. Their diagnostic features are pointed out, and a discussion of their relationships to other species of Ocotea is provided.

Convergence Of A Specialized Root Trait In Plants From Nutrient-impoverished Soils: Phosphorus-acquisition Strategy In A Nonmycorrhizal Cactus.

In old, phosphorus (P)-impoverished habitats, root specializations such as cluster roots efficiently mobilize and acquire P by releasing large amounts of carboxylates in the rhizosphere. These specialized roots are rarely mycorrhizal. We investigated whether Discocactus placentiformis (Cactaceae), a common species in nutrient-poor campos rupestres over white sands, operates in the same way as other root specializations. Discocactus placentiformis showed no mycorrhizal colonization, but exhibited a sand-binding root specialization with rhizosheath formation. We first provide circumstantial evidence for carboxylate exudation in field material, based on its very high shoot manganese (Mn) concentrations, and then firm evidence, based on exudate analysis. We identified predominantly oxalic acid, but also malic, citric, lactic, succinic, fumaric, and malonic acids. When grown in nutrient solution with P concentrations ranging from 0 to 100 μM, we observed an increase in total carboxylate exudation with decreasing P supply, showing that P deficiency stimulated carboxylate release. Additionally, we tested P solubilization by citric, malic and oxalic acids, and found that they solubilized P from the strongly P-sorbing soil in its native habitat, when the acids were added in combination and in relatively low concentrations. We conclude that the sand-binding root specialization in this nonmycorrhizal cactus functions similar to that of cluster roots, which efficiently enhance P acquisition in other habitats with very low P availability.

Trichomes Related To An Unusual Method Of Water Retention And Protection Of The Stem Apex In An Arid Zone Perennial Species.

It is well known that trichomes protect plant organs, and several studies have investigated their role in the adaptation of plants to harsh environments. Recent studies have shown that the production of hydrophilic substances by glandular trichomes and the deposition of this secretion on young organs may facilitate water retention, thus preventing desiccation and favouring organ growth until the plant develops other protective mechanisms. Lychnophora diamantinana is a species endemic to the Brazilian 'campos rupestres' (rocky fields), a region characterized by intense solar radiation and water deficits. This study sought to investigate trichomes and the origin of the substances observed on the stem apices of L. diamantinana. Samples of stem apices, young and expanded leaves were studied using standard techniques, including light microscopy and scanning and transmission electron microscopy. Histochemical tests were used to identify the major groups of metabolites present in the trichomes and the hyaline material deposited on the apices. Non-glandular trichomes and glandular trichomes were observed. The material deposited on the stem apices was hyaline, highly hydrophilic and viscous. This hyaline material primarily consists of carbohydrates that result from the partial degradation of the cell wall of uniseriate trichomes. This degradation occurs at the same time that glandular trichomes secrete terpenoids, phenolic compounds and proteins. These results suggest that the non-glandular trichomes on the leaves of L. diamantinana help protect the young organ, particularly against desiccation, by deposition of highly hydrated substances on the apices. Furthermore, the secretion of glandular trichomes probably repels herbivore and pathogen attacks.

Influence of soil properties on the abundance of plant species in ferruginous rocky soils vegetation, southeastern Brazil

Ferruginous "campos rupestres" are a particular type of vegetation growing on iron-rich primary soils. We investigated the influence of soil properties on plant species abundance at two sites of ferruginous "campos rupestres" and one site of quartzitic "campo rupestre", all of them in "Quadrilátero Ferrífero", in Minas Gerais State, southeastern Brazil. In each site, 30 quadrats were sampled to assess plant species composition and abundance, and soil samples were taken to perform chemical and physical analyses. The analyzed soils are strongly acidic and presented low fertility and high levels of metallic cations; a principal component analysis of soil data showed a clear segregation among sites due mainly to fertility and heavy metals content, especially Cu, Zn, and Pb. The canonical correspondence analysis indicated a strong correlation between plant species abundance and soil properties, also segregating the sites.

Insect feeding preferences on Piperaceae species observed in São Paulo city, Brazil

Piperaceae species have been placed among the basal angiosperm and are adapted to a variety of habitats including moist forests, secondary vegetation and dry high lands. The major anatomical/morphology features are of small trees, vines, and shrubs for Piper species, while the epiphytic and succulent characteristics are predominant forms among Peperomia species. Their secondary chemistry can be mostly represented by amides, phenylpropanoids/lignoids, and chromenes in addition to a phletoria of biosynthetically mixed-origin secondary compounds. Although several amides and lignans are known as insecticides, several phytophagous insects, among which some considered pests of economic importance, have been observed feeding vigorously on Piperaceae species. Herein we describe the feeding preferences of fourteen phytophagous species of Coleoptera, Lepidoptera and Hemiptera over approximately fifty Piperaceae species observed in São Paulo, SP, Brazil, in a long-term basis.

Daily activity and microhabitat use of sympatric lizards from Serra do Cipó, southeastern Brazil

We studied the influence of seasonality on the daily activity pattern and microhabitat use of three sympatric lizard species, Cnemidophorus ocellifer Spix, 1825 (Teiidae), Tropidurus montanus Rodrigues, 1987 and Eurolophosaurus nanuzae (Rodrigues, 1981) (Tropiduridae), in an area of campos rupestres (rocky fields) habitat in state of Minas Gerais, Brazil. Cnemidophorus ocellifer exhibited low density and activity concentrated within the hottest hours of the day, and was observed mainly on shaded rocks. Tropidurus montanus and E. nanuzae had similar activity patterns that did not vary between seasons. Activity of T. montanus was related to environmental temperatures. However, we did not find such relationships for E. nanuzae during the dry season. Both T. montanus and E. nanuzae were sighted mainly on exposed rocks. Extension of activity varied between seasons, shorter for C. ocellifer and longer for T. montanus and E. nanuzae during the rainy season.

Insetos indutores de galhas da porção sul da Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais, Brasil

A riqueza de insetos galhadores é maior nas latitudes intermediárias em hábitats quentes e com vegetação esclerófila sob estresse hídrico e de nutrientes. Em regiões tropicais, os campos rupestres são indicados como hábitats ricos em espécies de insetos galhadores. Neste trabalho, foram descritas as galhas induzidas por insetos e suas plantas hospedeiras na porção sul da Cadeia do Espinhaço, sudeste do Brasil. Foram selecionados 60 sítios em seis regiões ao longo na porção sul da Cadeia do Espinhaço no estado de Minas Gerais. Em cada sítio 100 plantas foram amostradas totalizando 6.000 plantas censuradas ao longo de um gradiente altitudinal de 668 a 1860m. Foram encontrados 241 morfotipos de galhas em 142 espécies de plantas distribuídas em 29 famílias e de um total de 384 espécies de plantas amostradas. As famílias mais ricas em espécies de insetos galhadores foram Asteraceae (42%), principalmente espécies do gênero Baccharis. A maior parte das galhas (85%) foi induzida por insetos da família Cecidomyiidae seguidos por Lepidoptera (4%) e Homoptera (3%). Os ramos foram os órgãos mais freqüentemente atacados (72%) enquanto que os morfotipos mais comuns foram o elíptico (37%) e o globóide (36%). A espécie de planta hospedeira que apresentou mais morfotipos de galhas foi Baccharis pseudomyriocephala com 10 galhas distintas. Este estudo sustenta a afirmativa que campos rupestres apresentam uma elevada riqueza em espécies de insetos galhadores.

Caracterização de solos altimontanos em dois transectos no Parque Estadual do Ibitipoca (MG)

Pouco se conhece sobre a diversidade de solos em ambientes altimontanos do Brasil apesar da acentuada valorização ecoturística atual. Foram estudados atributos químicos, físicos, mineralógicos e micromorfológicos de dez perfis de solos altimontanos em dois transectos do domínio quartzítico do Parque Estadual do Ibitipoca, em MG, relacionando-os com a pedogênese nos diferentes pedoambientes. Nesse local, a formação dos solos é mais influenciada por elementos lito-estruturais (presença de rochas xistosas ou quartzíticas, falhas e fraturas) do que por variações topográficas. Os solos estudados são álicos, com saturação por Al superior a 60 % em superfície, eletronegativos e com acentuado distrofismo. A CTC é quase exclusivamente atribuível à fração orgânica, em virtude da atividade muito baixa da fração argila dos solos. Os resultados indicaram a presença destacada de formas pouco cristalinas de Fe, comuns em complexos rupestres de altitude, onde o acúmulo de carbono orgânico inibe a cristalização de óxidos de Fe ou Al. Os solos são cauliníticos, inclusive o Espodossolo Ferrocárbico, e alguns perfis evidenciam a ocorrência de minerais 2:1 do grupo das ilitas/micas e vermiculitas com hidróxi-entrecamadas (VHE), denotando a resistência desses minerais em condições de acentuado intemperismo de micas, presentes no quartzito. Análises micromorfológicas do Espodossolo mostram feições típicas do processo de podzolização: predomínio de grãos minerais quartzosos entremeados de fragmentos polimórficos de matéria orgânica em superfície, microestrutura em grãos simples com recobrimentos em Bh e Bs. Observou-se a presença de "ortstein" no horizonte espódico (Bs), formado por material organomineral ou mineral, monomórfico e fraturado, com Al, Si e Fe amorfos, co-precipitados. As feições micropedológicas do Bs são semelhantes às de horizontes plácicos, com duas gerações de deposição ferruginosa: uma mais avermelhada (ferridrita-hematita) e outra xantizada (goethita). O plasma intergranular do horizonte espódico apresenta zonas plásmicas diferenciadas, uma mais aluminosa, de composição caulinítica, e outra mais ferruginosa, rica em sílica, revelando uma participação de sílica coloidal amorfa na cimentação dos "ortstein" (ou horizontes plácicos) em associação ao cimento ferruginoso, no Espodossolo.

Diversidade genética de pitayas nativas do cerrado com base em marcadores RAPD

As pitayas do Cerrado vegetam naturalmente sobre maciços rochosos de arenito ou quartzito, troncos de árvores e em solos arenosos de campos rupestres de Minas Gerais, Bahia, Goiás, Distrito Federal, Tocantins, Rio de Janeiro e Bahia, havendo fortes evidências de que a região central do Brasil seja o maior centro de dispersão das pitayas, tendo em vista a grande diversidade fenotípica observada em acessos coletados. Objetivou-se realizar o estudo da diversidade genética de 13 acessos de pitayas mantidos na coleção de germoplasma da Embrapa Cerrados por meio de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e quatorze iniciadores decâmeros foram utilizados para a obtenção de marcadores moleculares RAPD, que foram convertidos em matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos com base no complemento do coeficiente de similaridade de Nei e Li (1979) e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Foram obtidos 162 marcadores RAPD, perfazendo uma média de 11,57 marcadores por primer. Do total de marcadores, 154 (95,06%) foram polimórficos. As distâncias genéticas variaram entre 0,088 e 0,848, sendo que os maiores valores observados se referem a distância entre o acesso de Unaí-MG e o acesso Seleção Embrapa Cerrados. O acesso que mais se diferenciou dos demais foi "Unaí-MG", que apresentou uma distância genética média de 0,675 em relação aos demais acessos. A alta distância genética verificada é devido ao fato de os referidos acessos não pertencerem à mesma espécie. Os agrupamentos dos acessos de pitaya pouco se relacionaram com a origem geográfica dos mesmos. A grande diversidade genética das pitayas encontradas no Cerrado permite incluir esse Bioma no centro de diversidade e abre boas perspectivas para maiores estudos acerca do potencial dessa frutífera.

Geoambientes do Parque Estadual do Ibitipoca, município de Lima Duarte-MG

Foram identificados, mapeados e caracterizados os geoambientes do Parque Estadual do Ibitipoca (PEI), Minas Gerais, com o objetivo de subsidiar o manejo ecológico da área. Para este fim, realizaram-se coletas de solos, em pontos georreferenciados por GPS (Global Positioning System), fotointerpretações a partir de ortofotos e uso de mapas planialtimétricos, além de intenso reconhecimento de solos no campo. Oito geoambientes foram identificados e caracterizados: (1) Patamares com Espodossolos, 2) Cristas Ravinadas, 3) Escarpas, 4) Grotas, 5) Mata Baixa com Candeia, 6) Mata Alta sobre Xisto, 7) Topos Aplainados e 8) Rampas com Vegetação Aberta. Em cada ambiente a vegetação associada é fortemente condicionada pela profundidade do solo e pelo tempo de permanência de água no sistema. Os ambientes de mata, tanto sobre xistos quanto sobre quartzitos, sofrem menor estresse hídrico, seja por melhores condições físicas do solo e maior retenção de água, seja pela presença de ambiente mais ombrófilo e úmido, como nas Grotas. Os geoambientes florestados possuem concentrações de P e K mais elevadas do que nos ambientes campestres abertos. No geoambiente de Mata Baixa com Candeia, a pobreza química do substrato parece ser o impedimento à ocorrência de uma floresta mais densa. Os Campos de Altitude ocorrem nas altitudes mais elevadas no PEI, sendo desenvolvidos sobre solos mais profundos do que sob campos rupestres, onde há freqüente exposição da rocha ou solos muito rasos.