Efeito da sazonalidade da precipitação no crescimento e trocas gasosas em espécies arbóreas numa floresta de terra-firme da Amazônia Central

Abstract

Os objetivos deste trabalho foram determinar o efeito da sazonalidade da precipitação, no crescimento e nas trocas gasosas de arvoretas numa floresta de terra firme na Amazônia Central. Também estudou-se o efeito da variação diurna nas taxas fotossintéticas, e a relação das taxas fotossintéticas com o crescimento das arvoretas. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Silvicultura Tropical (Núcleo ZF-2) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (02o 36’ 21” Sul; 60o 08’ 11” Oeste) utilizando-se dez espécies arbóreas na fase juvenil entre 1 e 3 m. Dados de altura e diâmetro à 50 cm acima da base foram coletados mensalmente nos anos de 2007 e 2008, as demais variáveis foram coletadas na épocas de chuva e seca de 2008. A fração de céu visível (FCV) foi mensurada em microsítios usando um analisador do dossel (LAI-2000, Li-Cor, EUA). As trocas gasosas foram mensuradas com um sistema portátil (Li-6400, Li-Cor, EUA) utilizando-se uma a três folhas por planta e três plantas por espécie. A fotossíntese máxima (Amax) e a fotossíntese potencial (Apot) foram medidas respectivamente em concentração de CO2 em 380 μmol mol-1 e 2000 μmol mol-1 e luz saturante. O efeito do horário do dia no funcionamento dos estômatos e nas taxas fotossintéticas (Amax) foi avaliado mediante a coleta de dados entre 06:00 e 18:00 h. Os teores de clorofila e nitrogênio foram obtidos respectivamente segundo os métodos de Arnon e Kjeldahl. A média de incremento anual em diâmetro (IAD) foi de 0,9 mm, enquanto que para altura (IAA) as médias não ultrapassaram 0,07 m. A condutância estomática (gs) e Amax apresentaram forte variação diurna, mas houve pouco efeito do horário do dia em Apot. Em função da pouca variabilidade nos valores da fotossíntese potencial (Apot) ao longo do dia as variáveis (taxas de incremento, área foliar específica, AFE, etc) foram examinadas com relação à Apot. Não foi encontrado efeito da época do ano em IAD e IAA. Foi observado efeito da época do ano (chuvosa e seca) em Amax, índice de área foliar (IAF), fração de céu visível (FCV) e nos teores de clorofila. Não houve efeito significativo (P > 0,05) da época do ano e nem das espécies em Apot. No entanto, FCV teve efeito positivo (P ≤ 0,05) em IAD, IAA, Apot, nas características foliares (AFE e espessura da folha) e teores de clorofila. Foi concluído que em comparação com Amax, Apot é o melhor critério para determinar a capacidade fotossintética de arvoretas crescendo no sub-bosque, pela sua pouca variação ao longo do dia. Mostrou-se também que pequenas variações em FCV influenciam significativamente o incremento em altura e diâmetro das arvoretas, assim como na fisiologia da folha e características anatômicas da folha (AFE e espessura da folha).

The objectives of this study were to determine the effect of the rainfall pattern on growth and leaf gas exchange in saplings of ten tree species in a terra-firma rainforest of Central Amazonia. I also studied the effect of diurnal variation on photosynthetic rates (A), and the relationship between A and growth rates of saplings. The study was conducted at the Experimental Station of Tropical Forestry (ZF2 reserve) of the National Institute for Research in the Amazon (02o 36’ 21” S; 60o 08’ 11” W). I utilized tree species in the juvenile stage, 1-3 m tall. Data of monthly increase in diameter (at 50 cm above the stem base) and height were collected in 2007 and 2008. Whereas, other data were collected in the rainy and dry seasons of 2008. The fraction of visible sky (FCV) in microsites was measured with a canopy analyzer (LAI-2000, Li-Cor, USA). Gas exchange rates were measured with a portable photosynthesis system (Li-6400, Li-Cor, USA) using one to three leaves per plant and three plants per species. Light-saturated photosynthesis (Amax) and potential photosynthesis (Apot) were measured at light saturation and CO2 concentrations of 380 and 2000 μmol mol-1, respectively. The effect of time of day on stomatal functioning and photosynthetic rates (Amax) was assessed by collecting data between 06:00 and 18:00 h. Chlorophyll and nitrogen content were obtained by the Arnon and Kjeldahl ́s methods, respectively. Average annual increase in diameter (IAD) was 0.90 mm, while mean annual increase in height (IAA) did not exceed 0.07 m. Stomatal conductance (gs) and Amax had high diurnal variation, but there was no effect time of day on Apot. Because Apot remained quite constant for most of the day, the effect of studied variables (growth rates, specific leaf area, AFE, etc) on photosynthetic rates were examined with respect to Apot. I found no effect of the rainy pattern (dry and rainy season) on IAD or IAA. However, I found effect of the rainfall regime on Amax, leaf area index (IAF), FCV, and chlorophyll content. Also, there was no effect of the rainfall regime and species on Apot. However, FCV had significant effects on IAD, IAA, Apot, and leaf traits (AFE, leaf thickness) and chlorophyll content. I conclude that because Apot is less sensitive to gs changes, Apot best describes photosynthetic characteristic of saplings growing at the forest understorey. I also found that little variation in FCV has a significant effect on IAA, IAD, leaf physiology (A) and leaf anatomy traits (AFE, leaf thickness).