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Tipo do documento: Dissertação
Título: Classificações de estratégia das plantas explicam performance ecofisiológica e a montagem das comunidades
Título(s) alternativo(s): Plant strategy schemes explain species ecophysiological performance and community assembly
Autor: Moraes, Yan Cézar de Sousa 
Primeiro orientador: Rosado, Bruno Henrique Pimentel
Primeiro membro da banca: Zandonà, Eugenia
Segundo membro da banca: Matos, Ilaíne Silveira
Resumo: Classificar as plantas em estratégias ecofisiológicas é fundamental para predizer a performance das espécies e alterações na comunidades vegetais diante da intensificação global nos eventos de seca. Com base nas características funcionais das plantas, as estratégias ecológicas descrevem como as espécies respondem a distúrbios e escassez de recursos em geral (e.g. CSR; Competição - C%, Tolerância ao estresse - S% e Ruderalidade - R%), enquanto as fisiológicas descrevem como respondem especificamente à seca (e.g. Escape, Evitação e Tolerância à desidratação). Outras classificações avaliam a vulnerabilidade das plantas à seca a partir da combinação de diferentes mecanismos fisiológicas (e.g. índice Tcrit; tempo para uma planta atingir níveis críticos de estresse hídrico), mas o poder preditivo deste índice ainda não foi testado. Aqui nós avaliamos (i) a relação entre essas três classificações e (ii) se essas explicam a taxa de crescimento das plantas e a montagem das comunidades, esperando que (i) plantas menos tolerantes ao estresse (menor S%) sejam menos tolerantes à desidratação e mais vulneráveis à seca (menor Tcrit), logo, (ii) crescem menos durante a estação seca. Metodologia: Nós medimos 13 características morfológicas e fisiológicas em 10 espécies lenhosas dos Campos de altitude (ambiente tropical de altitude com deficiência hídrica sazonal) e suas taxas de crescimento durante as estações seca e chuvosa. Resultados: Todas as espécies avaliadas exibem a estratégia S%, mas diferem no grau de tolerância ao estresse (62–96%) e no principal mecanismo fisiológico de resposta à seca (Capacitância vs. Resistência hidráulica), formando um contínuo de uso mais aquisitivo da água (espécies S% que evitam a desidratação; S-evitadoras) ao uso mais conservativo da água (espécies S% que toleram a desidratação; S-tolerantes). Espécies S-evitadoras foram classificadas pelo Tcrit como menos vulneráveis à seca (maior Tcrit), mas não houve relação entre Tcrit e o crescimento das plantas na estação seca. Espécies S-evitadoras cresceram menos em ambas as estações, mas essa relação não foi significativa com a estratégia S%, apenas com as estratégias fisiológicas. Discussão: A existência de plantas S% com estratégias fisiológicas distintas é possível porque as estratégias CSR descrevem apenas qual a função ecológica primária das espécies (e.g. tolerar o estresse; S%), mas não como esta função é desempenhada ao longo do tempo (e.g. evitando ou tolerando a desidratação). Tal como a estratégia S%, o índice Tcrit não explicou o crescimento das espécies durante a seca, pois ao agrupar estratégias fisiológicas distintas numa mesma categoria não conseguem detectar o papel individual destas para a performance das plantas, limitando o poder preditivo dessas duas classificações. O fato de as espécies com uso mais aquisitivo da água (S-evitadoras) crescerem menos inclusive na estação chuvosa pode estar associado à maior demanda evaporativa nos Campos de altitude, pois a seca atmosférica pode causar estresse hídrico nas plantas mesmo com água no solo. Assim, nosso trabalho destaca a importância de distinguir as estratégias fisiológicas das plantas para predizer a performance das espécies e detectar mecanismos específicos de filtragem ambiental (origem da seca: solo ou atmosfera), mostrando que plantas evitadoras são mais vulneráveis à seca atmosférica.
Abstract: Identifying plant eco-physiological strategies is key to predict species performance and changes in plant communities under global change-type droughts. Based on plant functional traits, ecological strategies describe how species respond to general stresses and disturbances (e.g. CSR scheme; Competitor - C%, Stress-tolerant - S% or Ruderal - R%), while physiological strategies describe how species respond specifically to drought (e.g. Levitt’s scheme; dehydration Tolerance, Avoidance or Escape). Other classifications describe how different eco-physiological mechanisms interacts to determine plant survival under drought (e.g. Tcrit scheme; time for a plant to reach lethal levels of water stress). Here we assess (i) the relationship between these three schemes and (ii) whether these explain plant growth rate and community assemblage. We hypothesized that (i) plant with lower stress-tolerance (lower S%) exhibit lower dehydration tolerance, takes less time to reach water stress (lower Tcrit), and thus (ii) exhibit lower growth rates during dry season. Methods: We measured 13 morphological and physiological traits in 10 woody species at Campos de altitude (tropical mountain grasslands with seasonal water deficit) and their growth rates during dry and wet seasons. Results: All species exhibit S% strategy but differed in the degree of stress-tolerance (62-96%) and in the main physiological mechanism of drought response (Hydraulic capacitance vs. Embolism resistance), describing a spectrum from more acquisitive water use (S% species that avoid dehydration; S-avoiders) to more conservative water use (S% species that tolerate dehydration; S-tolerants). According to Tcrit, S-avoiders are less vulnerable to drought (higher Tcrit), and there was no relationship between Tcrit and plant growth rate during dry season. S-avoiders exhibit slower growth during dry and wet seasons, but this relationship was not significant with the S% strategy, only with the physiological strategies (i.e. avoider species grew slower). Discussion: The existence of plants with S% strategy but different physiological strategies is possible because CSR scheme describe only the primary ecological function of a species (e.g. stress-tolerance; S%), but not how this function is performed over time (e.g. avoiding or tolerating dehydration). Such as S% strategy, the Tcrit index did not explain species growth during drought (dry season) because both schemes group different physiological strategies into same category, thus it cannot detect the different role of each mechanism for plant performance. The fact that species with more acquisitive water use (S-avoiders) grow slower even during wet season may be associated with greater evaporative demand at Campos de altitude, as atmospheric drought can cause water stress on plants even with soil water availability. Our study highlights the importance of distinguishing plant physiological strategies to predict species performance and detect specific mechanisms of environmental filtering (drought origin: soil vs. atmosphere), showing that plants that avoid dehydration are more vulnerable to atmospheric drought
Palavras-chave: CSR scheme
Levitt’s scheme
Tcrit index
Plant vulnerability to drought
Environmental filtering
Ecofisiologia vegetal
Plantas - Efeito da seca
Estratégias CSR
Estratégias fisiológicas
Tempo crítico
Trade-off crescimento-sobrevivência
vulnerabilidade à seca
filtragem ambiental
Growth-survival trade-off
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA TEORICA
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 Ecologia e Evolução
Citação: MORAES, Yan Cézar de Sousa. Classificações de estratégia das plantas explicam performance ecofisiológica e a montagem das comunidades. 2021. 86f. Dissertação. (Mestrado em Ecologia e Evolução) - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021 .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20128
Data de defesa: 9-Jun-2021
Aparece nas coleções:Mestrado em Ecologia e Evolução

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