Notícias

Os gradientes de nitrogênio e da relação NH4 +/NO3- como determinantes das funções ecossistêmicas e das distribuições de abundâncias no Cerrado (CNPq 477518/2012-5)

Título alternativo: Savanna-Nitrofunction

Como desdobramento do projeto anterior financiado pelo processo CNPq481120/2009-2, demos início a uma investigação mais aprofundada para termos a confirmação estatística dos grupos funcionais identificados na proposta aprovada e financiada pelo processo CNPq 477518-2012-5. Abaixo o link, objetivos, metas e manuscritos resultantes.

Arquivo para download, abaixo, no fim desta página.

http://www.leep.ufv.br/pt-BR/noticia/tese-de-glaucia-tolentino-2015

OBJETIVOS

O objetivo geral inicial do projeto foi testar a hipótese de que o gradiente de nitrogênio total e o gradiente da relação de amônio/nitrato no solo são os principais fatores químicos determinantes das funções ecossistêmicas, das distribuições de abundâncias, das variações fisionômicas e das variações de composição da flora no Cerrado.

 

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Confirmar os grupos funcionais edáficos de plantas do Cerrado sugeridos por resultados de trabalhos anteriores (CNPq481120/2009-2);

- verificar a existência de um padrão de distribuição das espécies pertencentes a um mesmo grupo funcional;

 

METAS

 

-  Produzir conhecimento sobre grupos funcionais edáficos de plantas no cerrado e gerar informações científicas sobre espécies acumuladoras de alumínio;

- Formar e aperfeiçoar recursos humanos em nível de iniciação científica/Ciências Biológicas e mestrado no Programa de Pós-Graduação em Botânica da Universidade Federal de Viçosa;

- Publicar pelo menos 03(três) trabalhos científicos e 03 (três) dissertações de mestrado.

-  apresentar pelo menos 4 trabalhos em eventos científicos

 

Com esse projeto foi financiada a tese de doutorado de Gláucia Soares Tolentino, defendida em 09/09/2015, dividida em três capítulos.

 

O primeiro deles, intitulado “Functional traits and the role of soil attributes in niche overlap among plant functional groups in the Cerrado”, respondeu às seguintes perguntas. Grupos funcionais definidos por traços funcionais coincidem com estratégias ecológicas observáveis no Cerrado? Entre variáveis bióticas e abióticas, quais são as principais na determinação de abundância dos grupos funcionais? Quão extensos são as sobreposições de nicho entre esses grupos?

Esse trabalho trouxe uma abordagem distinta de critérios funcionais para o Cerrado,  mostrou como os grupos funcionais de plantas do Cerrado se comportam em relação a variáveis ambientais de nicho e como fazem sua partição de nicho. Foram considerados três grupos funcionais de espécies lenhosas: o grupo de espécies savânicas reconhecidamente tolerantes ao alumínio trivalente (Al3+), chamadas simplesmente de tolerantes ao alumínio (grupo ALT); o grupo de espécies leguminosas de Cerrado que fixam nitrogênio atmosférico por meio de associação com bactérias nitrificantes (LEG); o grupo de espécies do Cerrado características também das Florestas Estacionais Deciduais, ou Florestas Secas (DRY).

Primeiramente foram testados se os grupos determinados a priori eram significativos, por meio de PERMANOVA (p=0,0002) e PCA embasada em caracteres funcionais (p<0,05) o que se confirmou e revelou uma nova abordagem em ecologia funcional de Cerrado.

As análises mostraram que o número de indivíduos das ALT foi negativamente relacionado com a capacidade de troca catiônica-CTC- e com conteúdo de nitrogênio inorgânico no solo. Os indivíduos de LEG tiveram relações negativas com a abertura de copa (proxy de luz) e com o número de indivíduos de DRY. Os indivíduos de DRY apresentaram relações negativas com a abertura de copa, com os indivíduos de ALT e apresentaram relação positiva com o pH do solo. Todos os modelos (GLMs) foram significativos com p<0,001. Houve ainda uma análise adicional de sobreposição de nicho com relação ao pH, CTC, N inorgânico e abertura de copa, com valores variando entre 0,81 a 0,47, o que denota baixa sobreposição de nichos. Encontra-se em redação para publicação.

 

O segundo capítulo da tese da Dra. Gláucia Soares Tolentino tratou da composição isotópica e uso de recursos pelos três grupos funcionais definidos no primeiro capítulo ALT, LEG e DRY. O objetivo do trabalho foi avaliar se d15N, d13C e relação C/N diferem entre os grupos funcionais ALT, LEG e DRY e avaliar como variam com a variação dos caracteres funcionais Densidade de madeira, Specific Leaf Area – SLA – e com a relação altura:diâmetro H:D.

A relação C/N foi maior em ALT e menor em LEG, mostrando diferentes status nutricionais: menor em ALT e maior em LEG. DRY foi intermediário. O d15N e o d13C foram mais negativos nas ALT e sem diferenças entre LEG e DRY, sendo bons indicadores de status nutricionais. Os valores de d15N e d13C foram positivamente relacionados entre si e negativamente relacionados com C/N. A relação C/N se mostrou indicadora eficiente e barata, mas d15N e d13C foram indicadores de processos ecossistêmicos como a fixação de nitrogênio e o uso do nitrogênio do solo.

A relação C/N se mostrou ainda negativamente relacionada com SLA, com a densidade de madeira e com a relação H:D. Tanto d15N quanto d13C se mostrou positivamente relacionado com a densidade de madeira.

O trabalho sugere que a diferenciação de grupos funcionais em termos de estratégias de usos de recursos, notadamente de nitrogênio (proxy de status nutricional) e de carbono (proxy de equilíbrio energético), podem ser estudados e evidenciados por meio de C/N, d15N e d13C, congruentemente com traços funcionais das plantas lenhosas do Cerrado.

Esse capítulo foi executado em colaboração com o “Stable Isotopes Facility Lab – SIIAF” coordenado pela dra. Cristina Máguas, Professora Associada da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa que há 10 anos é colaboradora do Laboratório de Ecologia e Evolução de Plantas da UFV. A Dra. Gláucia Soares Tolentino estagiou 6 meses na Universidade de Lisboa com uma bolsa saunduíche concedida pela União Europeia em projeto de colaboração interinstitucional Inspected.NET (http://www.leep.ufv.br/pt-BR/projeto/inspectednet). A colaboração com a Dra. Cristina Máguas continua nos projetos e em outros artigos finalização em andamento nessa área de ecologia funcional e filogenética de ecossistemas campestres e savânicos. Encontra-se em fase final de redação.

 

O terceiro capítulo da tese da Dra. Gláucia Tolentino, intitulado “Como os gradientes ambientais influenciam a diversidade funcional de árvores no Cerrado?” trouxe os objetivos de (i) avaliar a influência dos gradientes na diversidade funcional de árvores do Cerrado e de (ii) avaliar se a esses gradientes determinam limites (thresholds) que revelem funcionamentos distintos dentro do Cerrado.

Os resultados mostraram que a abertura do dossel tem relação inversa com a riqueza e especialização funcionais. Há thresholds em 10-15% de abertura de dossel delimitando amostras com maiores aberturas de dossel possuidoras de menores riquezas funcionais e maiores especializações funcionais do que as amostras com menores aberturas de dossel. A abertura do dossel se mostrou muito estruturadora em termos de divergência funcional, com threshold em 46% de abertura de dossel, mostrando que há uma relação negativa com a divergência funcional em aberturas abaixo do threshold, mas a relação não é negativa acima desse limite de 46% de abertura de dossel. A abertura de dossel em torno de 10% foi threshold para SLA, H:D, C/N e densidade de madeira, todas relações negativas exceto C/N. A abertura de dossel de 40% foi threshold para a espessura de casca, com uma relação positiva abaixo de 40% e com tendência diferente acima dessa abertura.

O trabalho conclui que ambientes mais sombreados são funcionalmente mais complexos que os ambientes mais iluminados, no Cerrado. Os thresholds de de 10-15% da abertura de dossel e os trhesholds de 40-46% de abertura de dossel mostram que abaixo desses limites e acima desses limites há significativas diferenças funcionais, ecofisiológicas e ecossistêmicas. Dessa maneira a abertura de dossel é sensível para detectar esses limites funcionais e é capaz de fornecer informações ecológicas de como diferentes variáveis se integram no funcionamento do Cerrado. A abertura de dossel (proxy de luz) é uma variável ambiental indicadora de características de solo e de funcionamento do ecossistema, sendo uma útil ferramenta na detecção da segregação funcional no Cerrado. Está em redação para publicação.