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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação do estresse térmico na flora dos inselbergs do Alto Itatiaia
Título(s) alternativo(s): Temperature stress evaluation on inselberg vegetation of Alto Itatiaia
Autor: Ramalho, Henrique Dutra Souto 
Primeiro orientador: Mantuano, Dulce Gilson
Primeiro membro da banca: Lima, Helena Regina Pinto
Segundo membro da banca: Mattos, Eduardo Arcoverde de
Terceiro membro da banca: Vasconcellos, Thaís Jorge de
Resumo: O Parque Nacional do Itatiaia possui grande diversidade vegetal incluindo especies de origem Andina, da Mata Atlantica e do Cerrado, que inclusive ocorrem em afloramentos rochosos (inselbergs). Este ambiente possue condições abióticas peculiares como a falta de substrato, baixa retenção hídrica, alta incidência luminosa e ampla variação térmica. A fisiologia da fotossíntese sofre grande influência da temperatura e frente a um cenário de mudanças climáticas é preciso compreender a capacidade de aclimatação das espécies tropicais. Adicionalmente, a sucessão ecológica dos afloramentos rochosos depende de espécies focais pioneiras que amenizam as condições extremas de temperatura e indisponibilidade hídrica. Desta forma, este estudo teve como objetivo (1) investigar a resposta de quatro espécies rupícolas - duas pioneiras facilitadoras (Ferneseea itatiaiae e Barbacenia gounellana) e duas de sucessão tardia (Chionolaena isabellae e Alstroemeria foliosa) - ao estresse térmico numa escala diária e sazonal; e (2) simular efeito do aquecimento global (aproximadamente +3ºC) in situ utilizando câmaras de topo aberto e determinar as temperaturas limites da fotossíntese. Para atingir o objetivo (1) investigou-se os efeitos da sazonalidade na eficiência da fotoquímica do fotossistema II, a variação nos pigmentos fotossintetizantes e no conteúdo relativo de água. O objetivo (2) foi abordado avaliando-se a queda da assimilação líquida de carbono, o impacto da subida de temperatura nos valores de Fv\Fm e condutância estomática, através da análise acoplada e simultânea das trocas gasosas e da fluorescência da clorofila. As espécies estudadas apresentaram estratégias ecofisiológicas distintas para sobreviver as flutuações no regime de luz, temperatura e água dos afloramentos rochosos, de forma que não convergem em um padrão de pioneiras e secundárias. A variação climática de temperatura é mais pronunciada dentro de um curso diário, do que sazonalmente - embora somente nas variações sazonais as temperaturas extremas para a fotossíntese, isto é, abaixo de 5° C e acima de 23° C, sejam alcançadas. F. itatiaiae é uma planta CAM cujo mesofilo atingiu temperaturas próximas a zero durante o inverno e mesmo assim não apresentou queda na eficiência fotossintética, enquanto as outras espécies mantiveram o mesofilo desacoplado da temperatura do ar em até 4ºC. Com isso, F. itatiaiae e C. isabellae se mostraram mais vulneráveis ao aquecimento, pois apresentaram ponto de compesação da fotossíntese próximo de 25ºC, ou seja, próximo à temperatura máxima já observada atualmente no clima do Alto Itatiaia. Estes resultados sugerem que qualquer aquecimento climático causaria impacto significativo para estas espécies. Em contrapartida, B. gounelleana apresentou taxas de assimilação acima da compensação mesmo em temperaturas superiores à 40 ºC. Os resultados apontam uma resistência da via sucessional de colonização da rocha por B. gounelleana frente à um cenário de aumento das temperaturas atmosféricas. Espera-se uma perda de diversidade específica e funcional
Abstract: The vegetation of Itatiaia Nacional Park is rich in life forms and aggregate species of different phylogenetic origin like Andean, Brazilian Atlantic Forest and Brazilian Cerrado which even occur on rocky outcrops (inselbergs). This environment exhibit peculiar abiotic conditions such as lack of soil, short water supply, high irradiance and wide thermal variations. Photosynthesis is highly influenced by temperature and in a climate change scenario there is an urgent need to investigate about the capacity of tropical species to acclimate. Moreover, the inselberg s ecological succession depends on focal species that mitigate the harsh environmental conditions. Thus, the aims of this study are (1) to study the response of four rupicolous plant species two nursing pioneers (F. itatiaiae and Barbacenia gounelleana) and two climax species (Chionolaena isabellae and Alstroemeria foliosa) to thermal stress in a daily and seasonal scale; (2) simulate global warming effect (about +3ºC) in situ with open top chambers and to define the thermal limit of photosynthesis. To reach objective (1) it was considered the effects on ecophysiological traits such as photochemical efficiency of photosystem II, photosynthetic pigments and relative water content. Objective (2) was assessed by studying the drop in net carbon assimilation, the impact of rising temperature on Fv\Fm and stomatal conductance, using simultaneous analysis of gas exchange and chlorophyll fluorescence. Studied species showed distinct ecophysiological strategies to survive environmental fluctuations in light, temperature and water supply of mountain inselbergs, so that there was no unifying pattern determined by successional status (pioneers and climax). Climatic variation of temperature is more pronounced in a daily basis than seasonally. Although, only looking at seasonal amplitude is possible to reach extreme temperatures for photosynthesis, i.e. below 5°C and above 23°C. F. itatiaiae is a CAM species which the mesophyll reach temperatures close to 0°C in winter and yet showed no drop on photochemical efficiency, while others kept the mesophyll 4°C above air temperature. Thereby, F. itatiaiae and C. isabellae showed higher heat sensitivity, since photosynthetic compensation point was close to 25°C, very close to current maximum air temperature at Itatiaia National Park. Suggesting that any climatic heating would impact significantly these species. Alternatively, B. gounelleana showed positive assimilation rates in temperatures even above 40°C. In a scenario of increase in atmospheric temperature, our results indicate that rock colonization would remain through B. gounelleana successional way, and thus, a loss of functional and specific diversity should be expected
Palavras-chave: Increasing Temperature
Ecophysiology
Global Warming
Tropical Mountain
Barbacenia gounelleana
Ferneseea itatiaiae
Alstroemeria foliosa
Chionolaena isabellae
Afloramento Rochoso
Ecofisiologia
Aquecimento Global
Mudança Climática
Barbacenia gounelleana
Fernsea itaitiaie
Alstroemeria foliosa
Chionolaena isabellae
Ecofisiologia vegetal - Itatiaia (RJ)
Inselbergs - Itatiaia (RJ)
Área(s) do CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
Idioma: por
País: BR
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: RAMALHO, Henrique Dutra Souto. Avaliação do estresse térmico na flora dos inselbergs do Alto Itatiaia. 2018. 84 f. Dissertação (Mestrado em Conservação e Utilização da Biodiversidade) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/7914
Data de defesa: 9-Nov-2018
Aparece nas coleções:Mestrado em Biologia Vegetal

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