Ecofisiologia funcional e emissão de compostos orgânicos voláteis em espécies arbóreas da Mata Atlântica sob diferentes níveis de perturbação antrópica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, Cleide Nascimento, 1991-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640757
Resumo: Orientador: Marcos Pereira Marinho Aidar
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spelling Ecofisiologia funcional e emissão de compostos orgânicos voláteis em espécies arbóreas da Mata Atlântica sob diferentes níveis de perturbação antrópicaFunctional ecophysiology and emission of volate organic compounds in tree species of the Atlantic Forest under different levels of anthropic disturbanceCompostos orgânicos voláteisFlorestas tropicaisFlorestas secundáriasAtributos funcionaisComunidades vegetaisVolatile organic compoundsTropical forestsSecondary forestsFunctional traitsPlant communitiesOrientador: Marcos Pereira Marinho AidarTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A Mata Atlântica é o terceiro maior bioma brasileiro e a segunda maior floresta tropical do continente americano, sendo considerada uma das maiores áreas de biodiversidade do mundo, e por isso considerada com um dos principais "hot spots" do planeta. Por outro lado, este é um dos biomas mais devastados do Brasil, principalmente pelas ações antrópicas ocorrentes desde o período colonial. Os sucessivos impactos oriundos dos diferentes ciclos de exploração, concentração de populações e aumento dos núcleos industriais levaram a uma drástica redução da cobertura vegetal, alterando severamente os ecossistemas que compõem esse bioma. Nesse contexto, o crescimento desenfreado da região metropolitana de São Paulo contribuiu significativamente para essa devastação, principalmente pela exposição à poluição atmosférica. A qual pode induzir a produção de compostos do metabolismo secundário, incluindo os compostos orgânicos voláteis, alterando a homeostase dos vegetais e afetando diretamente nos principais processos metabólicos das plantas. Diante disso, o estudo da ecologia funcional de plantas vem ganhando força por revelar os eixos de especialização comuns da flora mundial, opondo a capacidade de obtenção de recursos à habilidade de retenção e conservação destes, refletindo com isso, nas estratégias adaptativas das espécies. Assim sendo, esse trabalho teve o intuito de caracterizar as estratégias funcionais associadas ao espectro econômico das plantas, correlacionando-as com a produção de compostos orgânicos voláteis em repostas aos estresses antrópicos. Esse estudo objetivou analisar a estrutura florística e correlacionar as estratégias de economia foliar com a emissão de compostos voláteis em dois remanescentes de Mata Atlântica da Região Metropolitana de São Paulo, o Parque Estadual Fontes do Ipiranga (PEFI) e a Reserva Florestal do Morro Grande (RFMG). Para tanto, foram analisadas todas as árvores com DAP ? 10 cm, nas seis áreas estudadas no capítulo 1, totalizando 976 indivíduos, pertencentes a 202 espécies e 61 famílias botânicas. As maiores riquezas de espécie foram encontradas nas famílias Myrtaceae e Lauraceae, e os maiores valores de cobertura nas famílias Lauraceae e Myrtaceae. Os índices de Shannon (3,37 nats.ind-1) e Pielou (0,86) indicaram uma média diversidade e distribuição desigual dos indivíduos na maioria dos sítios estudados. As arvores da RFMG apresentaram maiores diâmetros do que aquelas do PEFI. O mesmo ocorreu para a altura, onde a RFMG apresentou a ocorrência de indivíduos emergentes maiores que 18 m. A RFMG também apresentou valores de biomassa acima do solo mais elevados do que o PEFI. Em relação a classificação sucessional o PEFI apresentou um maior número de espécies secundárias tardias e a RFMG de secundárias iniciais. O PEFI apresenta um solo com menor teor de nutrientes no complexo sortivo, elevados teores de alumínio e hidrogênio, tornando-o de elevada acidez e de baixa fertilidade. Enquanto a RFMG apresentou proporção de partículas maiores (Areia + Silte), maior pH e fertilidade (SB, P, K, Ca e Mg). Os índices de diversidade funcional (Fdis) relacionados aos traços fisiológicos e de composição química foliar foram significativamente menores no PEFI comparados a RFMG. O PEFI apresentou menores valores de área foliar específica (AFECWM), PCWM, CaCWM e MgCWM foliares, e maiores valores de densidade da madeira (DMCWM) e AsatCWM do que a RFMG. Os traços funcionais das espécies foram separados em dois grupos funcionais antagônicos, sendo um com estratégias de rápida aquisição e uso dos recursos e outro de aquisição lenta. Em um grupo haviam espécies de maior AFE, redutase do nitrato (RN), fotossíntese (Asat), voláteis de folhas verdes (VFV), sesquiterpenos, compostos aromáticos, outros compostos voláteis, N, P e S. E em outro grupo espécies de menores conteúdo de matéria seca foliar (CMSF), densidade da madeira (DM), respiração no escuro (RE) e Monoterpenos. A análise de agrupamento, baseada na distância euclidiana simples, possibilitou a formação de dois grupos de espécies, a partir dos valores de monoterpenos, sesquiterpenos, voláteis de folhas verdes, compostos aromáticos e outros compostos voláteis. O PEFI apresentou maiores concentrações de voláteis de folhas verdes, sesquiterpenos, outros compostos voláteis, voláteis aromáticos e voláteis totais, quando comparado à RFMG. O PEFI demonstrou ser uma floresta mais secundarizada pelas baixas concentrações de nutrientes e altas emissões de compostos voláteis. No geral, os resultados desse estudo demonstraram que a análise funcional levando em consideração a emissão de compostos orgânicos voláteis biogênicos (COVB) pode ser uma importante ferramenta para ajudar a entender e prever o impacto da secundarização de florestas tropicaisAbstract: The Atlantic Forest is the third largest Brazilian biome and the second largest tropical forest in the American continent, being considered one of the largest biodiversity areas in the world, and therefore considered one of the main "hot spots" on the planet. On the other hand, this is one of the most devastated biomes in Brazil, mainly due to the anthropic actions that have occurred since the colonial period. The successive impacts arising from the different cycles of exploration, concentration of populations and increase in industrial centers have led to a drastic reduction in plant cover, severely altering the ecosystems that make up this biome. In this context, the unbridled growth of the São Paulo metropolitan region contributed significantly to this devastation, mainly due to exposure to air pollution. Which can induce the production of secondary metabolism compounds, including volatile organic compounds, altering plant homeostasis and directly affecting the main metabolic processes of plants. Therefore, the study of the functional ecology of plants has been gaining strength by revealing the common areas of specialization of the world flora, opposing the ability to obtain resources to their ability to retain and conserve them, thus reflecting on the species' adaptive strategies. Therefore, this work aimed to characterize the functional strategies associated with the economic spectrum of plants, correlating them with the production of volatile organic compounds in response to anthropic stresses. This study aimed to analyze the floristic structure and correlate leaf economy strategies with the emission of volatile compounds in two remnants of Atlantic Forest in the Metropolitan Region of São Paulo, the Parque Estadual Fontes do Ipiranga (PEFI) and the Reserva Florestal do Morro Grande (RFMG). For that, all trees with DBH ? 10 cm were analyzed, in the six areas studied in chapter 1, totaling 976 individuals, belonging to 202 species and 61 botanical families. The greatest species richness was found in the Myrtaceae and Lauraceae families, and the highest coverage values in the Lauraceae and Myrtaceae families. The Shannon (3.37 nats.ind-1) and Pielou (0.86) indices indicated an average diversity and unequal distribution of individuals in most of the studied sites. The trees of RFMG had larger diameters than those of PEFI. The same occurred for the height, where the RFMG presented the occurrence of emergent individuals larger than 18 m. RFMG also showed higher biomass values above ground than PEFI. Regarding the successional classification, the PEFI presented a greater number of late secondary species and the RFMG of initial secondary species. PEFI presents a soil with less nutrient content in the assortment complex, high levels of aluminum and hydrogen, making it highly acidic and with low fertility. While the RFMG presented a proportion of larger particles (Sand + Silt), higher pH and fertility (SB, P, K, Ca and Mg). The functional diversity indices (Fdis) related to the physiological traits and the chemical composition of the leaves were significantly lower in PEFI compared to RFMG. PEFI showed lower values of specific leaf area (AFECWM), PCWM, CaCWM and MgCWM leaf, and higher values of wood density (DMCWM) and AsatCWM than RFMG. The functional traits of the species were separated into two antagonistic functional groups, one with strategies for rapid acquisition and use of resources and the other with slow acquisition. In one group there were species with greater AFE, nitrate reductase (RN), photosynthesis (Asat), green leaf volatiles (VFV), sesquiterpenes, aromatic compounds, other volatile compounds, N, P and S. And in another group, species with lower leaf dry matter content (CMSF), wood density (DM), breathing in the dark (RE) and Monoterpenes. The cluster analysis, based on the simple Euclidean distance, allowed the formation of two groups of species, from the values of monoterpenes, sesquiterpenes, green leaf volatiles, aromatic compounds and other volatile compounds. PEFI showed higher concentrations of green leaf volatiles, sesquiterpenes, other volatile compounds, aromatic volatiles and total volatiles, when compared to RFMG. PEFI proved to be a more secondary forest due to low concentrations of nutrients and high emissions of volatile compounds. Overall, the results of this study demonstrated that functional analysis taking into account the emission of biogenic volatile organic compounds (COVB) can be an important tool to help understand and predict the impact of the secondaryization of tropical forestsDoutoradoBiologia VegetalDoutora em Biologia VegetalCAPES2016/0228087CNPQ141329/2019-0[s.n.]Aidar, Marcos Pereira Marinho, 1959-Domingues, Tomas FerreiraSalvador, Marcos JoséPrado Júnior, Jamir Afonso doMoraes, Regina Maria deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia VegetalUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCampos, Cleide Nascimento, 1991-2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online ( 147 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640757CAMPOS, Cleide Nascimento. Ecofisiologia funcional e emissão de compostos orgânicos voláteis em espécies arbóreas da Mata Atlântica sob diferentes níveis de perturbação antrópica. 2020. 1 recurso online ( 147 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640757. 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