Dinamica da dispersão de sementes e regeneração de plantas da planicie litoranea da Ilha do Mel, PR

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Marcia Cristina Mendes
Data de Publicação: 2002
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/20.500.12733/1591435
Resumo: Orientador: Paulo Eugenio A. M. de Oliveira
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spelling Dinamica da dispersão de sementes e regeneração de plantas da planicie litoranea da Ilha do Mel, PRSementesFlora das restingasRestingasMel, Ilha do (PR)Mata AtlânticaSeedsBeach ridgesOrientador: Paulo Eugenio A. M. de OliveiraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A Ilha do Mel está localizada em Paranaguá, região central do litoral do Estado do Paraná (25°29'/25°34'32"S e 48°17'15"/48°23'16"W) e compreende uma área aproximada de 2760ha, na qual estende-se uma planície litorânea costeira. Sobre esta desenvolve-se uma vegetação bastante heterogênea, onde são reconhecidos três principais tipos vegetacionais: Vegetação de Praia (P), Restinga Arbustiva (R) e Floresta de Restinga (F). Neste gradiente foi desenvolvido um trabalho abordando, de forma comparativa, os processos de dispersão e regeneração das plantas dos três tipos vegetacionais e de dois tipos de Floresta de Restinga: a Floresta não inundável (FNI) e a Floresta inundável (FI). Com base nas características morfológicas de frutos, sementes e plântulas de 238 espécies, foram descritos os modos de dispersão e tipos morfofuncionais de plântulas e avaliadas as variações em suas freqüências no gradiente P a F. Do total de espécies analisadas, zoocoria foi o modo de dispersão mais freqüente (56% das espécies), seguido por anemocoria (26%) e autocoria (18%). As distribuições dos modos de dispersão foram influenciadas pelo ambiente, havendo um predomínio dos processos abióticos (anemocoria e autocoria) nos locais abertos e sujeitos a estresse (P e R), e biótico (zoocoria) nos tipos vegetacionais mais fechados e complexos (F). Acompanhando esta variação, espécies da P e R apresentaram sementes, em média, menores que em F, o que sugere que o ambiente deva restringir a ocorrência de espécies em função da forma do fruto e da semente. Plântulas do tipo fanerocotiledonar-epigeal-foliáceo ocorreram na maior parte das espécies (57%), seguido por criptocotiledonar-hipogeal-de reserva (39%), criptocotiledonar-epigeal-de reserva, fanerocotiledonar-epigeal-de reserva e fanerocotiledonar-hipogeal-de reserva Ountos 4%). Espécies de cotilédones foliáceos e armazenadores distribuíram-se nas mesmas proporções na P, R e F, indicando que morfologia da plântula não está necessariamente associada a mudanças microambientais. No estudo fenológico da FNI e FI, plantas do dossel e do sub-bosque (total 55 espécies) foram acompanhadas por dois anos na Ilha do Mel, região com pouca diferença climática entre o período superúmido (Setembro a Maio) e úmido (Junho a Agosto). As duas florestas apresentaram padrões semelhantes, com pico de queda de folhas, brotação, floração e frutificação ocorrendo sucessivamente ao longo da estação superúmida. Quase todas fenofases mostraram correlações mais fortes com o comprimento do dia e a temperatura média. Plantas do dossel foram mais previsíveis com relação à ocorrência das fenofases que as do sub-bosque. Para avaliar se florestas localizadas em local de clima pouco sazonal podem apresentar ritmos, a chuva de sementes e a emergência de plântulas foram estudadas, ao longo de dois anos, na FNI e na FI. As duas florestas apresentaram os mesmos padrões de dispersão e germinação das sementes, apesar das diferenças existentes na umidade do solo e na disponibilidade de luz no subosque. A chuva de sementes foi sazonal e bimodal, com um pico maior no final da estação mais úmida (AbrilMaio) e outro menor na estação menos úmida (Agosto), refletindo os padrões fenológicos das espécies zoocóricas e anemocóricas, respectivamente. Com exceção do modo de dispersão, nenhum dos demais atributos das espécies (forma de vida, tamanho da semente, tipo morfológico de plântula) parece definir os ritmos das florestas. A emergência das plântulas foi unimodal, com pico no meio do período mais úmido (Janeiro), embora as demais épocas do ano não tenham limitado completamente a germinação. Mesmo havendo umidade durante todo o ano, 57% das espécies apresentaram pelo menos 4 meses de atraso na emergência das plântulas. Ritmo da chuva de sementes e dormência determinaram o ritmo da emergência das plântulas que é concentrada na época mais úmida, quando a disponibilidade de nutrientes no solo é maior e quando todas as demais atividades fenológicas das florestas ocorrem. Para avaliar a dinâmica da regeneração existente entre as Florestas de Restina, os compartimentos formados pelas comunidades de sementes, plântulas e jovens dos dois tipos florestais (FNI e FI) foram avaliados. A incorporação de indivíduos em ambas dependeu, principalmente, da entrada de propágulos (via chuva de sementes) de espécies autóctones (FNI=75%, FI=84% das espécies). Nas duas florestas houve dramática redução na densidade de indivíduos (>98%) na passagem das plantas do estádio de semente a adulto, acompanhada por diminuição na similaridade entre compartimentos (índice de similaridade de S0rensen variando de ca. 80% para ca. 58%) e aumento da diversidade (índice de diversidade de Shannon variando na FNI de 0,39 a 1,19 e na FI de 0,91 a 1,31). Isto deveu-se basicamente à redução mais drástica nas densidades das espécies comuns e manutenção das raras entre os compartimentos. Plantas de diferentes estádios, em geral, não se relacionaram em termos de densidade e distribuição espacial (na maioria dos casos correlações não significativas) sugerindo a independência das fases no processo de regeneração. As semelhanças entre as florestas em relação à densidade média e ao índice de diversidade de Shannon são mantidas até o estádio de jovem, quando a FNI torna-se mais densa e menos diversa que a FI e a similaridade florística entre elas diminui. Isto é explicado pelas diferenças apresentadas pelas espécies quanto à limitação à dispersão, à emergência e ao estabelecimento, conduzindo a processos distintos de recrutamento nas duas florestas. Os resultados mostraram que: 1) diferenças ambientais e na freqüência de formas de vida existentes no gradiente da planície litorânea refletem nos padrões de distribuição de atributos reprodutivos das espécies, o que deve estabelecer diferenças nos modelos de regeneração em cada local; 2) sazonalidade fenológica e nos ritmos de dispersão de sementes e emergência de plântulas nem sempre estão associados à alta sazonalidade climática e no caso destas Florestas de Restinga o deslocamento destes eventos para a época superúmida, parece se ajustar às condições necessárias para a eficiente ciclagem dos nutrientes; 3) Florestas de Restinga são sistemas com modelos de regeneração relacionados, porém particularmente direcionados, em função das diferenças que as espécies vegetais apresentam em relação ao sucesso no estabelecimento dos indivíduosAbstract: (Seed dispersal and plant regeneration dynamics in a Sandy Coastal Plain on Ilha do Mel, southern Brazil): The island Ilha do Mel is located in the municipality of Paranaguá (25°29'/25°34'32"S e 48°17'15"/48°23'16"W) in the central coastal region of Paraná State, Brazil and comprises 2760ha. The higher areas above the Sandy Coastal Plain contains very heterogeneous vegetation in which it is possible to recognize three major vegetation types: beach/dune vegetation (P), scrub or "restinga" (R), and sandy coastal forest (F). Here, dispersal and regeneration mechanisms were studied along this P to F gradient and in two types of sandy coastal forests: Unflooded (FNI) and Flooded (FI). The morphologies of fruit, seeds, and seedlings of 238 plant species were analyzed, and the frequency of dispersal and seedling syndromes were compared in the P to F gradient. Zoochory was the most frequent dispersal syndrome (56% of total species), followed by anemochory (26%) and autochory (18%). Distribution of dispersal syndromes was associated with vegetation type. Abiotic processes (anemochory and autochory) were more important in open and stressed sites (P and R) while biotic processes (zoochory) were important in closed and more complex sites (F). Dispersal syndromes in vegetation types were related to seed sizes, i.e. seed size in P and R species were smaller than F species. This suggests that environmental features limit species occurrence due to fruit and seed shapes. Seedling types were phenerocotylar-epigeal-foliaceous (57%), cryptocotylar-hipogeal-reserve (39%), and the last 4% were either cryptocotylar-epigeal-reserve, phanerocotylar-epigealreserve or phanerocotylar-hipogeal-reserve. Photosynthetic and reserve cotyledonous seedlings were equally distributed along P, R and F, suggesting that seedling morphology is not related to environmental factors. The phenology of 55 canopy and understory plant species in the FNI and FI were studied over two years. In these sites, climate (mainly rainfall) in the wetter season (September to May) is similar to that of the less wet season (June to August). FI and FNI showed very similar phenological patterns in which leaf fali, flushing, flowering, and fruiting occurred during the wetter season. Most phenological phases were correlated with daylength and average temperature. Phenology of canopy specles was more predictable than that of understory species. To test whether putatively aseasonal forests show rhythms, the seed rain and seedling emergence in the FNI and FI was studied for two years on Ilha do Mel island. Despite soil moisture and light differences between the two forests, FNI and FI had similar dispersal and germination patterns. Seed rain was seasonal and bimodal. The first peak occurred at the end of the wetter season (April to May) and the second one in the less wet season (August). These peaks reflect, respectively, the peaks of zoochorous and anemochorous species. Other plant characteristics (life form, seed size and seedling morphology) apparently do not show clear patterns. Seedling emergence was seasonal and unimodal but also occurred along the entire year. Even in this apparently aseasonal forest approximately 57% of species had seedling emergence four or more months after dispersal. Therefore both seed dormancy and the timing of seed dispersal drive the rhythm of seedling emergence in these forests. The peak in germination occurs in the wetter season (January) when soil fertility is higher and other phenological events also occur. Dynamics of FNI and FI were studied on Ilha do Mel Island, specifically comparing community composition of seeds, seedlings and saplings in each forest. New individual plants are incorporated in forests mainly from seed rain of autochthonous species (FNI =75% and FI =84% of species). During the growth of the plants (from seed to adult stages) in both of these forests, declines in plant density (>98%) and floristic similarity (Sorensen's Similarity Index from -80% to -58%) occur, associated with an increase in diversity (Shannon's diversity index from 0,39 to 1,19 in the FNI, and 0,91 to 1,31 in the FI). This was due to a strong reduction in density of the common species. Plants are uncoupled in their density and spatial distribution (uncorrelated) among stages, suggesting independence of the stages during the regeneration processo Through the sapling stages, the FNI and FI forests are very similar (density and Shannon's diversity index), after which the FNI was more densely populated and less diverse than the FI, with consequent reduction in their floristic similarity. Dispersal limitation, emergence limitation, and establishment limitation are very different in the FNI and FI, which probably is associated with particular recruitment patterns. It is suggested that: 1) 80th environmental and life form differences along the Sandy Coastal Plain gradient reflect differences in plant reproductive, and plant growth, patterns. 2) Phenological, seed dispersal and seedling emergence rhythms are not only or always related to large climatic seasonality. In these sandy coastal forests the occurrence of phenological patterns associated with the wetter season fits the hypothesis of efficient nutrient cycling in plant communities in relatively infertile soils. 3) Sandy Coastal Forests are systems with a connected but singular regeneration pattern due to differences in establishment success of plant species. Probably the relationship between these forests and other vegetation types is due to a successional patterns along the Coastal PlainDoutoradoBiologia VegetalDoutor em Ciências Biológicas[s.n.]Oliveira, Paulo Eugênio, 1959-Scarano, Fabio RubioSchiavini, IvanRodrigues, Ricardo RibeiroSantos, Flavio Antonio Maës dosUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMarques, Marcia Cristina Mendes20022002-03-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf145p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591435MARQUES, Marcia Cristina Mendes. Dinamica da dispersão de sementes e regeneração de plantas da planicie litoranea da Ilha do Mel, PR. 2002. 145p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1591435. Acesso em: 25 abr. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/225383porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2018-03-07T13:08:52Zoai::225383Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2018-03-07T13:08:52Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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