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Tipo do documento: Tese
Título: Ecofisiologia de sementes de espécies nativas dos campos de altitude do Itatiaia (RJ): uma abordagem baseada nas previsões das mudanças climáticas provocadas pelo aquecimento global
Título(s) alternativo(s): Seed eco-physiology of native species from the Itatiaia (RJ) tropical montane grasslands: an approach based on climate change predictions caused by global warming.
Autor: Andrade, Letícia Guimarães de 
Primeiro orientador: Andrade, Antônio Carlos Silva de
Primeiro membro da banca: Mantuano, Dulce Gilson
Segundo membro da banca: Albarello, Norma
Terceiro membro da banca: Portela, Rita de Cássia Quitete
Quarto membro da banca: Breier, Tiago Böer
Resumo: Os campos de altitude são encontrados nos topos das montanhas associados à Mata Atlântica e Amazônia. Devido ao seu isolamento e características edafoclimáticas, este ecossistema é um importante centro de diversidade e endemismo. Diante da ausência de estudos ecofisiológicos de sementes em nível de comunidade para este ecossistema, e considerando a vulnerabilidade diante de ações antrópicas e das mudanças climáticas, torna-se relevante o conhecimento sobre as estratégias de germinação sob diferentes abordagens germinativas. Neste trabalho, foram coletadas 68 espécies dos campos de altitude do Itatiaia para avaliar o comportamento de germinação, viabilidade, longevidade, presença/ausência de dormência e condições de estresse abiótico. Assim, diferentes experimentos foram realizados: temperaturas constantes (20°C) e alternadas (15-25, 20-30 e 25-35°C); presença/ausência de luz; efeito do choque térmico (80, 100 e 120°C); efeito do estresse hídrico (0,0; -0,15; -0,3; -0,4; -0,6; -0,8; -1,0MPa) versus temperatura (15, 20, 25, 30 e 35°C); diferentes condições de armazenamento (frio-úmido (10°C, 85%UR), frio-seco (10°C, 10%UR) e freezer-seco (-20°C, 10% UR)); e interações com as características funcionais (massa, taxa de embebição, forma de vida e período de dispersão). A maioria das espécies não apresentou necessidade de alternância de temperatura, mas necessitou de luz para germinar. A dormência foi encontrada na maioria das espécies, e a dormência fisiológica foi a mais frequente. No geral, as sementes apresentaram tamanho pequeno, o qual foi significativamente correlacionado com a necessidade luz para germinar. Fanerófita foi a forma de vida mais frequente, assim como a estação chuvosa entre os períodos de dispersão. A maioria das espécies apresentou comportamento sensível ou tolerante a 80°C, e apenas cinco espécies foram estimuladas pelos tratamentos do choque térmico. As características funcionais mostraram efeitos significativos com as respostas do choque térmico, estresse hídrico versus temperatura. A germinação foi afetada significativamente pelo aumento do potencial hídrico e da temperatura. As condições de armazenamento afetaram as repostas germinativas, que diminuíram com o aumento da temperatura e duração do armazenamento. Armazenamento nas condições secas a 10°C e -20°C foram capazes de manter a viabilidade por 2,5 anos em comparação com o armazenamento úmido. Os níveis de dormência foram afetados pelas condições de armazenamento, além de variarem entre as espécies. Os resultados apresentados indicam que as respostas de germinação são espécie-específicas às condições ambientais, e são importantes na estruturação da comunidade dos campos de altitude. Além disso, os resultados sugerem que a fase de germinação provavelmente será afetada pelas mudanças climáticas. Assim, o clima mais quente e seco previsto, afetará o recrutamento de muitas espécies, resultando em proporções alteradas de germinação e, consequentemente, mudança na composição da comunidade deste ecossistema. À semelhança de vegetação das montanhas no mundo, ações para mitigar os efeitos das mudanças climáticas sobre a flora dos campos de altitude devem ser tomadas rapidamente, antes que muitas espécies se tornem criticamente ameaçadas. Além disso, essas ações serão importantes para caracterizar o impacto dos padrões das mudanças climáticas e quantificar seus efeitos sobre os organismos.
Abstract: Tropical montane grasslands are found on mountain tops, associated to the Atlantic Forest and Amazon. Due to their isolation and edaphoclimatic characteristics, this ecosystem is an important center of diversity and endemism. There are no seed eco-physiological studies of this plant community, and considering the vulnerability and threatened by anthropogenic actions and climate change, it becomes relevant the knowledge about germinations strategies under different germinative approaches. In this work, 68 plant species from Itatiaia tropical montane grasslands were collected to evaluate the germination behavior, viability, longevity, presence/absence of seed dormancy, and germination under abiotic stress conditions. Thus, different experiments were performed: constant (20°C) and alternating (15-25, 20-30 and 25-35°C) temperatures; presence/absence of light; effect of heat shock (80°C, 100°C and 120°C); effect of water stress (0.0; -0.15; -0.3; -0.4; -0.6; -0.8; -1.0MPa) versus temperature (15°C, 20°C, 25°C, 30°C, and 35°C); different storage conditions (cold-wet (10°C, 85%RH), cold-dry (10°C, 10%RH), and freeze-dry (-20°C, 10%RH)), besides the relationship with functional traits (seed mass, imbibition tax, life form and dispersion period). Most species did not show alternating temperature requirement, but demonstrated light requirement to germinate. Seed dormancy was found in most species, and physiological dormancy was the most frequent. In general, seeds showed small size that was significantly correlated with light requirement. Phanerophyte was the most frequent life form, and raining season was the most frequent among dispersion periods. Most species were sensitive or tolerant at 80°C, and only five species were stimulated by heat shock treatments. The functional traits of species showed significant effects with heat shock and water stress versus temperature on germinative responses. Germination was significantly affected by increasing of water stress and temperature. Storage conditions affected the germinative responses, which were reduced with the increase of temperature and duration of storage. Dry storage at 10°C and -20°C was able to maintain seed viability for 2.5 years in comparison to wet storage. The dormancy levels were affected by storage conditions, varying between species. These results indicate that germination responses are species‐specific to the environmental conditions, being important in structuring the tropical montane grasslands community. In addition, these results indicate that climate change will likely affect the germination stages. Thus, the predicted warmer and dryer climate will affect the recruitment of many species, resulting in altered proportions of germination and subsequently change in community composition of this ecosystem. Additionally, similar to mountain ecosystems in the world, actions to mitigate the effects of climate changes on vegetation of topical montane grasslands, are urgent before many species becomes critically endangered. In addition, these actions will be important to characterize the impact of climate change patterns and quantify their effects on organisms
Palavras-chave: Germination strategies
Heat-shock
Water stress
Seed storage
Climate change
Estratégia de germinação
Choque térmico.
Estresse hídrico.
Armazenamento de sementes
Mudanças climáticas
Características funcionais
Ecologia vegetal – Itatiaia (RJ)
Fisiologia vegetal – Itatiaia (RJ)
Mudanças climáticas – Aspectos ambientais
Aquecimento global
Características funcionais
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA::FISIOLOGIA VEGETAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal
Citação: ANDRADE, Letícia Guimarães de. Ecofisiologia de sementes de espécies nativas dos campos de altitude do Itatiaia (RJ): uma abordagem baseada nas previsões das mudanças climáticas provocadas pelo aquecimento global. 2020. 181 f. Tese (Doutorado em Biologia Vegetal) - Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/19932
Data de defesa: 30-Set-2020
Aparece nas coleções:Doutorado em Biologia Vegetal

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