Crescimento e atividade fotossintetica em duas especies de lianas de uma floresta estacional semidecidual

Autor(es)

Maria Cristina Sanches

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2004-01-30

Membros da banca

Ivany Ferraz Marques Valio; Claudia Regina Baptista Haddad; Maria Terezinha Silveira Paulilo; Carlos Alfredo Joly; Eduardo Arcoverde de Mattos; Sergius Gandolfi; Marlene Aparecida Schiavinato

• Orientador: Ivany Ferraz Marques Valio

Resumo

Lianas são dominantes em clareiras naturais ou originadas por ação antrópica e tal distribuição nos dá indícios que esta forma de vida necessita de alta irradiância para o seu crescimento e desenvolvimento. Lianas enraízam-se no solo e usam outras plantas, especialmente árvores para o seu crescimento e ascensão ao dossel. Uma vez que iniciam seu crescimento no chão de uma floresta e então ascendem ao dossel, elas podem experimentar extremas diferenças na quantidade de radiação. No presente trabalho foram estudados alguns aspectos da influência da irradiância sobre o crescimento e atividade fotossintética em duas espécies de lianas, Canavalia parviflora Benth. (Fabaceae) e Gouania virgata Reissk (Rhamnaceae). Ambas são oriundas de uma floresta estacional semidecidual, no município de Campinas, SP. O objetivo geral foi avaliar a extensão da tolerância ao sombreamento bem como as limitações em alta densidade de fluxo de fótons, nas respostas de crescimento e atividade fotossintética nestas espécies. Em uma primeira etapa foram estudados os efeitos da redução da densidade de fluxo de fótons somada à redução da razão V NE sobre o crescimento e a morfologia das lianas, tanto em condições controladas como em sombreamento natural. Depois o papel dos cotilédones e das folhas primárias sobre o crescimento inicial foram também avaliados, através de sua remoção, em diferentes condições de luminosidade. Finalmente a atividade fotossintética, medida por meio de trocas gasosas e emissão da fluorescência da clorofila foram estudadas nas espécies mantidas em diferentes condições de luminosidade. Apesar da sua distribuição em locais de maior incidência luminosa, como bordas e clareiras, ambas as espécies conseguiram crescer sob baixa DFF (densidade de fluxo de fótons) e alterada qualidade espectral. Canavalia, mostrou-se sensível ao sombreamento com alteração da qualidade espectral, com um conjunto de respostas que incluíram redução da área foliar, do número de folhas, aumento do comprimento do pecíolo ao lado de reduções da área foliar específica (AFE) e da razão de área foliar (RAF) quando as plantas sombreadas foram comparadas às plantas submetidas ao sombreamento neutro. A alocação de fotossintatos foi alterada: aumento da razão da massa do caule (RMC) e redução da razão de massa foliar (RMF) foi evidenciada em sombreamento com baixa razão V NE. Gouania apresentou aumento significativo da altura, a qual foi acompanhada pelo aumento do comprimento do entrenó sob sombreamento com alteração da razão vermelho/vermelho-extremo (V NE), principalmente em 1,8% da DFF. Em Gouania, o padrão de direcionamento de fotossintatos para os diferentes órgãos foi pouco afetado pela alteração da qualidade espectral. De forma geral, Canavalia respondeu ao sombreamento natural com aumentos na AFE, na RAF e na RMF. Gouania mostrou decréscimos na RMF e com tendências para aumentos da RMC e manutenção da razão de massa da raiz (RMR). Em ambas as espécies, a taxa de crescimento relativo (TCR) foi determinada pelo seu componente fisiológico, a taxa de assimilação líquida (TAL). Em mais baixa densidade de fluxo de fótons, o crescimento de Canavalia foi alcançado através de ajustes morfológicos como pelo aumento da RAF, AFE e RMF. Em Gouania não foi encontrada uma relação entre TCR e RAF, bem como entre TCR e AFE. Canavalia exibiu crescimento compensatório quando apenas uma folha jovem foi removida, tanto em casa de vegetação, quanto em 14% da DFF, mostrando que esta espécie é capaz de arcar com eventos destrutivos mesmo em condições de DFF relativamente baixas. A remoção total dos cotilédones afetou adversamente o crescimento nesta espécie, apontando para a importância deste órgão no seu estabelecimento inicial. Em Gouania a tolerância a uma possível predação foi alta, uma vez que as espécies apresentaram 100% de sobrevivência em 40, 14 e 1,6% da DFF, mesmo com remoção total de cotilédones ou folhas primárias. Também a perda destes tecidos não afetou as taxas de crescimento e o padrão de alocação de fotossintatos, mesmo sob 1,6 % da DFF. O crescimento inicial lento ao lado de uma alta razão raiz/parte aérea (RIPA) no momento em que os cotilédones ou folhas primárias foram removidos, proporcionaram fonte de carbono para suportar o crescimento. Ambas as espécies apresentaram as mais altas taxas fotossintéticas no início da manhã, quando a densidade de fluxo de fótons ainda não havia atingido o seu valor máximo do dia. Queda nos valores de assimilação próximo ao meio-dia foi detectada, devido ao fechamento dos estômatos. Esta resposta preveniu as plantas contra perda de água, uma vez que as taxas de transpiração acompanharam as quedas na assimilação e condutância estomática. Canavalia exibiu uma alta eficiência do uso da água refletindo um padrão de conservação de água, preferencialmente ao ganho de carbono em si. Em Gouania uma maior eficiência foi observada em condições de 1,5% da DFF. Ambas as espécies ajustaram-se fisiologicamente aos diferentes níveis de luz impostos. Canavalia apresentou decréscimos nos valores de assimilação máxima (Amáx), transpiração máxima (Emáx) e condutância estomática máxima (gsmáx) em paralelo à redução de fluxo de fótons. Gouania mostrou altas taxas fotossintéticas mesmo em 10% da DFF. Em condições de radiação plena, as espécies apresentaram saturação lumínica da fotossíntese em aproximadamente 500 µmol m-2 S-l, enquanto que sob 1,5% as taxas de saturação lumínicas foram mais baixas. Canavalia exibiu pontos de compensação de luz mais baixos em radiação plena e mais altos em 1,5%, enquanto Gouania apresentou um padrão reverso. Marcada redução do rendimento quântico efetivo (?F/Fm') no horário do pico da irradiância, em condições de mais alta densidade luminosa, foi verificada em ambas as espécies. Depois do ocaso, as taxas do ?F/Fm' foram recuperadas. A queda do ?F/Fm' em radiação plena e em 40% da DFF foi acompanhada pelos aumentos da extinção não fotoquímica (NPQ). Sob condições de 1,5% da DFF, as espécies apresentaram valores pouco alterados do ?F/Fm'. Quando as plantas sombreadas foram submetidas a breves exposições à alta irradiância, elas exibiram um desempenho fotossintético reduzido, evidenciado pela queda mais acentuada do ?F/Fm' e a baixa taxa de transporte de elétrons (ETR) em relação às plantas mantidas em 40 e 100% da DFF. A manutenção das plantas em diferentes níveis de luz acarretou em alterações das propriedades espectrais das folhas. Em Canavalia, o sombreamento de 1,5% da DFF resultou em aumento significativo da absorbância com decréscimos na transmitância e reflectância. Em Gouania observou-se redução da reflectância em 1,5% da DFF. Apesar de Gouania não exibir pronunciadas alterações das suas propriedades espectrais em condições de sombreamento, esta espécie foi superior na eficiência da absorbância em relação à Canavalia. O aumento da eficiência da absorção nas espécies ocorreram em função dos aumentos na AFE nesta condições. Maior conteúdo de clorofila a, b e total foi observado nas plantas crescendo em condições de 10 e 1,5% da DFF, quando comparadas às plantas mantidas em radiação plena. Porém a razão da clorofila a!b não foi alterada em função da irradiância. As plantas mantidas em radiação plena exibiram um maior conteúdo de carotenóides totais por conteúdo de clorofila, evidenciando o papel protetor deste grupo de pigmentos contra o excesso de radiação. Estas duas espécies de lianas são encontradas em locais de maior incidência luminosa, como na borda da Floresta, mas esta distribuição não implica que suas respostas fisiológicas relacionadas ao crescimento e atividade fotossintética seja típica de plantas heliófitas como as espécies de início de sucessão. De fato, os dados apresentados neste trabalho sugerem que estas plantas têm um comportamento fisiológico intermediário entre espécies heliófitas e aquele encontrado em plantas tolerantes ao sombreamento (AU)

• Processo FAPESP: 97/13437-3 - Estabelecimento de lianas: efeito de diferentes níveis de luminosidade e sombreamento natural
• Beneficiário: Maria Cristina Sanches
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado