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Type: Dissertação
Title: Plasticidade de forma de crescimento (arbusto x liana), relações alométricas e padrões de alocação de biomassa em uma espécie invasora
Title in English: Growth form plasticity (shrub x liana), alometric relationships and biomass allocation patterns in an invasive specie
Authors: Feitosa, Tiago Soares
Advisor: Costa, Rafael Carvalho da
Co-advisor: Araújo, Francisca Soares de
Keywords: Padrões de alocação;Alocação de biomassa;Alometria;Espécie invasora
Issue Date: 2020
Citation: FEITOSA, Tiago Soares. Plasticidade de forma de crescimento (arbusto x liana), relações alométricas e padrões de alocação de biomassa em uma espécie invasora. 2020. 30 f. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Recursos Naturais) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020.
Abstract in Brazilian Portuguese: Lianas invasoras podem afetar negativamente espécies nativas, através de danos mecânicos, competição por luz e espaço. O significado adaptativo desta forma de crescimento tem sido evidenciado através de estudos comparativos interespecíficos entre este grupo funcional e outras formas de crescimento coexistentes (árvores e arbustos). Por utilizar outras plantas como suporte mecânico, as lianas conseguem reduzir alocação de biomassa dos órgãos de sustentação, direcionando alocação dessa energia para expansão da área foliar, alongamento do caule e órgãos reprodutivos, além de possuírem menores custos na construção de caule e folhas. Porém, uma melhor compreensão acerca da capacidade de crescer como lianas em indivíduos que também são capazes de se autosustentar pode fornecer informações importantes acerca desta plasticidade de crescimento. Assim, buscamos compreender o significado adaptativo da plasticidade de crescimento em espécies invasoras verificando a hipótese de que a variação intraespecífica na forma de crescimento (arbusto para liana) é acompanhada de mudanças nos padrões de alocação de biomassa em diferentes órgãos, otimizando outras funções devido a menor demanda de suporte. Para isso, estudamos a espécie Cryptostegia madagascariensis Bojer Ex Decne uma invasora na região nordeste do Brasil que ocorre como arbustos isolados em áreas abertas e como lianas em situações de adensamento e disponibilidade de suporte. Foram coletados 15 indivíduos com suporte e 15 isolados em um sítio de monitoramento permanente no município de Jaguaruana-Ceará. Os indivíduos selecionados, foram medidos quanto à altura (H) e diâmetro basal (D). Foram separadas cinco folhas e três peças de caule para análises de área foliar (LA) e densidade da madeira (WD). As plantas coletadas foram fracionadas em amostras de caule, folhas e frutos e a biomassa de cada órgão foi pesada após a secagem. Com as folhas previamente selecionadas foram feitas medidas de LA, área foliar específica (SLA) e razão de área foliar (LAR). Não foram encontradas alterações nos padrões de alocação de caule e folha entre as formas de crescimento. Todavia, a relação entre fração de biomassa de frutos e biomassa aérea total (ABG) variou entre as formas, indivíduos isolados em menor tamanho apresentam maior biomassa de frutos do que aqueles utilizando suporte, essas diferenças desaparecem nos tamanhosmaiores. WD, SLA e LAR também não diferiram entre plantas com a forma de liana ou arbusto, indicando que os custos de produção desses órgãos não diferem entre as formas de crescimento. Por outro lado, os indivíduos com suporte (liana) obtiveram maiores H e AGB do que plantas isoladas de mesmo diâmetro. Tal resultado tem importantes implicações na competição intraespecífica por recursos e regulação intrapopulacional. Concluímos que os padrões de alocação intraespecíficos não acompanharam a variação na forma de crescimento. Contudo, os maiores tamanhos (altura e biomassa) alcançados na presença de suporte podem ser uma característica que contribui para o desempenho competitivo e sucesso de invasão.
Abstract: Invasive lianas can negatively affect native species, through mechanical damage, competition for light and space. The adaptive significance of this growth form has been evidenced through interspecific comparative studies between this lianas and other growth forms (trees and shrubs). By using other plants as mechanical support, lianas are able to reduce the biomass allocation of the supporting organs, directing the allocation of this energy to expand the leaf area, lengthen the stem and produce more reproductive organs, in addition to having lower construction costs of stems and leaves. However, a better understanding of the ability to grow as lianas in individuals which are also able to support themselves can provide important information about this growth plasticity. Thus, we seek to understand the adaptive meaning of growth plasticity in invasive species by verifying the hypothesis that the intraspecific variation in the form of growth (shrub or liana) is accompanied by changes in the patterns of biomass allocation in different organs, optimizing other functions due to less demand for support. For this, we studied the species Cryptostegia madagascariensis Bojer Ex Decne, an invader in the northeast region of Brazil that occurs as isolated shrubs in open areas and as lianas when populations attain high densities with support availability. Fifteen individuals with support and 15 isolated were collected at a permanent monitoring site in the municipality of Jaguaruana, Ceará, Brazil. The selected individuals were measured for height (H) and basal diameter (D). Five leaves and three stem pieces were separated for analysis of leaf area (LA) and wood density (WD). The collected plants were fractionated in stem, leaves and fruits and the biomass of each fraction was weighed after drying. With the leaves previously colected, measurements of LA, specific leaf area (SLA) and leaf area ratio (LAR) were made. No changes were found in the patterns of biomass allocation of stem and leaf between growth forms. However, the relationship of fruit fraction to above ground biomass (ABG) varied between forms: isolated individuals in a smaller size have higher fruit biomass, but this difference was lost at larger sizes. WD, SLA and LAR also did not differ between liana and shrubs, indicating similar construction costs for these organs between growth forms.Despite these similarities, individuals with support (liana) showed higher H and AGB than isolated ones with the same basal diameter. This result indicates changes in the allometric relationships of H and AGB between supported and isolated individuals, which may have implications for intraspecific competition for resources and intrapopulation regulation. We concluded that the intraspecific allocation patterns did not follow the variation in the form of growth. However, the larger sizes (height and biomass) achieved in the presence of support can be a characteristic that contributes to the competitive performance and invasion success.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/52372
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