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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Mecanismos de aquisição e dinâmica de uso de recursos em espécies de Velloziaceae com estratégias hidráulicas contrastantes
Title Alternative: Aquisition mechanisms and resource use dynamics in Velloziaceae species with contrasting hydraulic strategies
Author: Costa, Patrícia de Britto, 1989-
Advisor: Oliveira, Rafael Silva, 1974-
Abstract: Resumo: Entre as plantas vasculares poikilohídricas, encontramos espécies resistentes à severa perda de água nos tecidos vegetativos por períodos prolongados, também chamadas de ressurgentes. A maior diversidade destas espécies é encontrada em locais áridos ou em climas sazonais com uma estação seca marcante, como, por exemplo, os campos rupestres na região central do Brasil, que são caracterizados por apresentar alta sazonalidade de precipitação, com uma estação seca marcante, solos rasos ou inexistentes, pobres em nutrientes, em especial em fósforo. Uma família prevalente nos campos rupestres é a Velloziaceae, que apresenta grande riqueza de espécies, podendo apresentar espécies ressurgentes e sempre-verdes em um mesmo gênero. Espécies ressurgentes toleram a dessecação, contornando os estresses da redução sazonal na disponibilidade de hídrica com mecanismos que possibilitam a tolerância a dessecação de seus tecidos vegetativos. Já as espécies sempre-verdes toleram a seca, a partir de mecanismos que possibilitam a regulação da perda de água e manutenção do turgor celular. Diversos trabalhos já elucidaram estes mecanismos, no entanto, pouco se sabe sobre a dinâmica de uso de recursos entre essas estratégias contrastantes de sobrevivência à seca. Dessa forma, o primeiro objetivo deste trabalho foi entender as diferenças na dinâmica de uso de nutrientes e carboidratos não estruturais em espécies de Velloziaceae que diferem em sua estratégia de sobrevivência à seca. Para tal, coletamos folha, caule e raiz em três espécies de Velloziaceae (Barbacenia macrantha, Vellozia nivea e Barbacenia flava) ao longo do ano de 2014, nos meses de abril, junho, agosto e novembro, buscando caracterizar as estações seca e chuvosa e transições entre elas. As três espécies estudadas apresentaram uma grande variação interespecífica na dinâmica de concentração de nutrientes e carboidratos não estruturais nos tecidos em função da sazonalidade climática. Além disso, todas apresentaram alta eficiência de uso de nutrientes, com níveis comparáveis a espécies nativas de locais severamente empobrecidos em nutrientes, como os Fynbos no sul da África ou a vegetação mediterrânica do oeste da Austrália. O objetivo da segunda parte desse trabalho foi entender a importância de fontes alternativas de água (e.g. neblina ou orvalho) e capacidade de absorção de água pela parte aérea em duas espécies de Velloziaceae, também com estratégias contrastantes para sobreviver a seca, Vellozia nivea e Vellozia intermedia. Para tal, realizamos um experimento em casa de vegetação onde submetemos indivíduos das duas espécies a dois tratamentos, um de seca no solo e outro de seca no solo com exposição artificial de neblina durante a noite. Neste estudo, as duas espécies diferiram nas estratégias de uso da água, sendo que a espécie sempre-verde apresentou uma estratégia conservativa no uso de água, enquanto que a espécie ressurgente apresentou uma estratégia oportunista, dessecando mais rapidamente no tratamento de seca. No entanto, no tratamento de exposição à neblina noturna a espécie ressurgente manteve as folhas hidratadas por mais tempo, indicando que para essa espécie a neblina ou orvalho podem prolongar a manutenção da hidratação foliar, e, consequentemente, o tempo que esta espécie se mantém ativa durante o período de seca

Abstract: Among the poikilohydrous vascular plants, we find species resistant to severe loss of water in vegetative tissues for prolonged periods, called resurrection plants. The greatest diversity of these species is found in dry places or in seasonal climates with a very marked dry season, such as rupestrian grasslands in central Brazil, which are characterized by having high precipitation seasonality, with a marked dry season, and with shallow or non-existent soil with nutritional limitation, especially in phosphorus. A prevalent family in rupestrian fields is the Velloziaceae, which present great species diversity in these places and may present resurrection and evergreen species in the same genus. Resurrection species tolerate drought, by passing the stresses of the limited availability of water with mechanisms that enable tolerance to desiccation of its vegetative tissues, while evergreen species tolerate drought, from mechanisms that allow water loss regulation and maintenance of cell turgor. Several studies have elucidated these mechanisms, however little is known about the resource use and dynamics in these contrasting strategies to survive the drought. Thus, the first objective was to understand the differences in the use dynamics of nutrients and non-structural carbohydrates in Velloziaceae species that differ in their strategy to survive drought. We made collections of leaf, stem and roots in three species of Velloziaceae (Barbacenia macrantha, Vellozia nivea and Barbacenia flava), in April, June, August and November 2014. The three species showed a large interspecific variation in the dynamics of non-structural carbohydrates and nutrients concentration in the tissues as a function of precipitation seasonality. In addition, the three species showed high nutrient use efficiency, with levels comparable to native species of severely nutrient impoverished places such as Fynbos in South Africa or the Mediterranean vegetation from Western Australia. The goal of the second part of this work was to understand the importance of alternative water sources, as fog and dew, and the capacity of foliar water uptake in two Velloziaceae species with contrasting strategies for surviving drought, Vellozia nivea and Vellozia intermedia. Thus, we conducted a greenhouse experiment where individuals of the two species were submitted to two treatments, one with dry soil and other with dry soil but with artificial overnight exposure to fog. In this study, the two species differ in water-use strategies, the evergreen species showed a conservative strategy in water use, while the resurrection species showed an opportunistic strategy drying out quickly in the drought treatment. However, in the nighttime fog exposure treatment, the resurrection species kept the leaf hydration during long periods, indicating that for this specie, fog or dew can prolong the maintenance of the leaf hydration and consequently the time that this species remains active during the drought period
Subject: Velloziaceae
Campos rupestres
Plantas - Nutrição
Carboidratos não estruturais
Editor: [s.n.]
Citation: COSTA, Patrícia de Britto. Mecanismos de aquisição e dinâmica de uso de recursos em espécies de Velloziaceae com estratégias hidráulicas contrastantes. 2015. 1 recurso online ( 66 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/321553>. Acesso em: 29 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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