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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.41.2014.tde-10102014-105432
Document
Author
Full name
Thiago Mitonori Pereira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2014
Supervisor
Committee
Martini, Adriana Maria Zanforlin (President)
Gandolfi, Sergius
Mielke, Marcelo Schramm
Title in Portuguese
Efeitos da nucleação nas respostas fisiológicas de mudas arbóreas em uma área de restauração ecológica
Keywords in Portuguese
Estresse
Facilitação
Fluorescência da clorofila a
Planície costeira
Abstract in Portuguese
A nucleação é uma técnica de restauração florestal na qual se espera que o plantio agregado de mudas aumente o recrutamento e o estabelecimento de espécies, uma vez que o crescimento de algumas plantas pode fornecer melhores condições ambientais para as plantas vizinhas. Porém, o plantio agregado também pode intensificar a competição por nutrientes entre as plantas. Espera-se que o efeito facilitador do núcleo seja maior para espécies não pioneiras, que são mais sensíveis a altas irradiâncias e melhores competidoras por nutrientes. Para espécies pioneiras, tolerantes a altas irradiâncias e piores competidoras, os núcleos devem ser desfavoráveis. A adição de nutrientes pode minimizar a competição e tornar os núcleos mais favoráveis, principalmente às espécies pioneiras. Com o objetivo de avaliar respostas das mudas à nucleação e à adição de nutrientes, foram avaliados a eficiência fotossintética máxima (Fv/Fm) e o conteúdo de pigmentos fotossintéticos. Temperaturas foliares e do solo foram medidas para avaliar o potencial do núcleo em minimizar microclimas extremos. As mudas foram plantadas em parcelas, cada uma com uma combinação de tipo de plantio, em núcleo ou em linha, e tipo de adubo aplicado, com adubo químico (NPK), com terra vegetal ou sem adubação. Os núcleos foram compostos de 13 mudas de espécies diferentes, sendo 5 pioneiras e 8 não pioneiras. As mudas foram separadas entre si por distâncias de aproximadamente 30 cm. Nas linhas as mudas foram plantadas isoladas entre si por 2 m. Mudas plantadas no sistema de nucleação apresentaram melhores condições, com maior Fv/Fm e conteúdo de clorofilas a, b e total (a+b), indicando efeitos de facilitação do núcleo. Menores temperaturas foliares e do solo foram encontradas em núcleos. Tanto plantas de espécies pioneiras quanto não pioneiras apresentaram sinais de fotoinibição, com valores de Fv/Fm abaixo do considerado como livre de estresse, quando plantadas tanto em linhas quanto em núcleos. Os sinais de fotoinibição foram maiores para o grupo de não pioneiras, com menores valores Fv/Fm. Não pioneiras apresentaram menor razão de clorofila a/b, evidenciando seu investimento em absorver maior quantidade de luz. Entretanto, o efeito diferenciado dos núcleos para espécies pioneiras e não pioneiras não foi conclusivo, assim como os efeitos da adição de nutrientes. O presente estudo fornece evidências para o efeito de facilitação em núcleos, agregando mais uma informação aos efeitos benéficos da nucleação, fornecendo subsídios para a recomendação da utilização dessa técnica em restauração. Não foram encontrados indícios que o plantio em núcleos seja prejudicial para pioneiras ou não pioneiras, justificando, dessa forma, o plantio de núcleos mistos
Title in English
Effects of nucleation on physiological responses of tree seedlings in an ecological restoration area
Keywords in English
Chlorophyll fluorescence
Coastal plain
Facilitation
Stress
Abstract in English
Nucleation of seedlings is a technique for forest restoration in which is expected that the aggregated planting of seedlings increases the recruitment and establishment of species. This would occur because the growth of some species can provide better environmental conditions to neighboring plants. However, the aggregated planting can also intensify the competition for nutrients between plants. It is expected that the facilitating effects are greater for the non-pioneers species that are more sensitive to high light intensities and better competitors for nutrients. For pioneers that are tolerant to high irradiance and worst competitors, the nuclei must be unfavorable. The addition of nutrients can minimize the competition and then turn the nuclei more favorable, especially to the pioneer species. In order to evaluate the responses of seedlings to the nucleation and the addition of nutrients were measured the maximum photosynthetic efficiency (Fv/Fm) and the content of photosynthetic pigments. Foliar and soil temperatures were measured to assess the potential of nucleation to minimize extreme microclimates. The seedlings were planted in plots, each with a combination of type of planting in nucleus or line, and type of fertilizer applied, chemical fertilizer (NPK), topsoil or without fertilizer. The nuclei were composed of 13 seedlings of different species, 5 pioneers and 8 non-pioneer pioneers. The seedlings were separated from each other by distances of approximately 30 cm. Seedlings planted in lines were isolated from each other by 2 m. Seedlings planted in the nucleation system showed better conditions with greater Fv/Fm and chlorophyll a, b and total contents, indicating the facilitation effects of nucleation. Foliar and soil temperatures were lower in nuclei. Both pioneers and non-pioneers showed signals of photoinhibition, with values of Fv/Fm below of that considered as stress-free when were planted in both, lines or nuclei. Photoinhibition signals were higher for the group of non-pioneer with lower Fv/Fm values. Non-pioneers had lower ratio of chlorophyll a/b, evidencing their investment to absorb more light. However, the different effects of nuclei for pioneers and non-pioneer species were not conclusive, as well as the effects of the addition of nutrients. The present study provides evidence for the effect of facilitation in nuclei, adding more information to the beneficial effects of nucleation, providing aid for the recommendation of the use of this technique in projects of ecological restoration. No evidence that planting in nuclei is harmful to pioneer or non-pioneer were found, thus justifying the planting of mixed nuclei
 
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Publishing Date
2014-10-30
 
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