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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2023.tde-05062023-155614
Document
Author
Full name
Rafael Henrique Roque
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2023
Supervisor
Committee
Tambarussi, Evandro Vagner (President)
Figueiredo Filho, Afonso
Zucchi, Maria Imaculada
Title in Portuguese
Efeitos de diferentes intensidades de corte seletivo sobre a diversidade e estrutura genética de uma população natural de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae) acessada por marcadores microssatélites
Keywords in Portuguese
Coníferas
Conservação genética
Exploração florestal
Marcadores microssatélites
Pinheiro do Paraná
Abstract in Portuguese
Araucaria angustifolia é uma espécie ameaçada de extinção com mais de 97% de suas populações naturais extintas. A exploração madeireira da espécie nas poucas populações naturais remanescentes é altamente restrita, embora tais restrições não sejam prontamente aceitas por agricultores e empresas madeireiras. Consequentemente, surgiram pressões políticas para o retorno da exploração madeireira da espécie. A avaliação da sustentabilidade dessa exploração requer estudos de uma série de impactos sobre as populações remanescentes, incluindo sua viabilidade genética. Nesse estudo, investigou-se o efeito de três intensidades de exploração (IE: 18,4, 31,4 e 32,3% das árvores), aplicadas em três diferentes blocos, sobre a diversidade genética, estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), tamanho efetivo populacional (Ne) e dispersão de pólen e sementes em três parcelas permanentes de A. angustifolia estabelecidas em um remanescente de Floresta Ombrófila Mista (FOM) no Brasil. A análise dos 13 marcadores microssatélites foi realizada para indivíduos adultos (n= 157), juvenis (n= 78) e regenerantes (n= 115) pré e pós-corte. Após o corte seletivo, a maior perda de alelos e a maior redução do (Ne) foram observadas para onde se aplicou a maior IE. A exploração aumentou o EGE, enquanto que a distância e os padrões de dispersão de pólen e sementes foram diferentes para os cenários pré e pós-corte, com o pólen disperso por distâncias maiores do que as sementes. A distância de dispersão de pólen pós-corte e a distância de dispersão de sementes pré e pós-corte diminuíram com o aumento da distância entre os genitores. Após a exploração, o (Ne) reduziu de 27,7 (IE= 31,4%) para 28,8 (IE= 18,4%) e 39,5% (IE= 32,3%), e alguns alelos foram perdidos. Apesar disso, a perda desses alelos pode ser compensada nas próximas gerações, visto que a exploração madeireira resultou em eventos como aumento da taxa e distância da imigração de pólen. Nas condições avaliadas neste estudo, o corte seletivo de A. angustifolia não é adequado. Para alcançar a exploração florestal verdadeiramente sustentável, novas regras que combinem diâmetros mínimos de corte mais altos, menor intensidade de exploração e ciclos de corte mais longos devem ser adotadas. Além disso, estudos genéticos extensos devem ser realizados antes do corte de qualquer indivíduo de uma população natural.
Title in English
Effects of different intensities of selective logging on the diversity and genetic structure of a natural population of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze (Araucariaceae) accessed by microsatellite markers
Keywords in English
Coniferous
Forest logging
Genetic conservation
Microsatellite markers
Parana-pine
Abstract in English
Araucaria angustifolia is an endangered species with more than 97% of its natural populations extinct. Logging of the species in the few remaining natural populations is highly restricted, although such restrictions are not readily accepted by farmers and logging companies. Consequently, political pressures have emerged for a return to logging of the species. Assessing the sustainability of such logging requires studies of a range of impacts on the remaining populations, including their genetic viability. We investigated the effect of three logging intensities (LI: 18.4, 31.4 and 32.3% of trees), applied in three different blocks, on genetic diversity, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), effective population size (Ne), and pollen and seed dispersal in three A. angustifolia permanent sample plots (blocks) established in a remnant of Araucaria Forest in Brazil. The analysis of 13 microsatellites was performed for all adult (n= 157) and juvenile (n= 78) trees pre- and post-logging seedlings (n= 115). After selective logging, the greatest loss of alleles and the greatest decrease in (Ne), were observed from the highest LI. Logging increased SGS, while the distance and patterns of pollen and seed dispersal were different for both pre- and post-logging scenarios, with pollen dispersed over greater distances than seed. Pollen dispersal distance post-logging and seed dispersal distance pre- and post-logging decreased with the increased distance between parents. After logging, (Ne), reduced from 27.7 (LI= 31.4%) to 28.8 (LI= 18.4%) and 39.5% (LI= 32.3%), and some alleles were lost. Despite this, the loss of these alleles can be compensated for in the next generations, considering that logging resulted in events such as an increase in the rate and distance of pollen immigration. Under the conditions evaluated in this study, selective logging of A. angustifolia is not adequate. To achieve truly sustainable forest logging, new rules that combine higher minimum DBH, lower logging intensity and longer cutting cycles must be adopted. Furthermore, extensive genetic studies must be performed before logging any individual from a natural population.
 
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Publishing Date
2023-06-06
 
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