Ecologia do lenho de 19 espécies nativas do estado do Paraná

Orientador : Prof. Dr. Yoshiko Saito KuniyoshiCoorientadores: Prof. Dr. Paulo César Botosso, Prof. Dr. Franklin GalvãoTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 31/08/2012Bibliografia: fls. 48-55Área de concentração : Conservação da naturezaResumo: As relações ecológicas entre os elementos anatômicos da madeira e o ambiente foram objeto deste estudo, no qual foi analisado o lenho de espécies arbóreas nativas do estado do Paraná, considerando as características ecológicas dos ambientes em que estas ocorrem. Foram amostradas 19 espécies, de 14 famílias, em remanescentes de Florestas Ombrófilas Densa e Mista. Algumas das espécies têm considerável plasticidade ecológica (generalistas), enquanto outras são especialistas de nichos relativamente restritos, como as que ocorrem predominantemente em solos hidromórficos (hidrófilas), em ambientes altomontanos e/ou na planície litorânea. Para análise intra-específica, foram amostradas 16 árvores de Calophyllum brasiliense e 11 de Tapirira guianensis, em duas unidades pedológicas: Organossolo (O) e Espodossolo (E), e 13 indivíduos de Ilex theezans em Espodossolos (não-hidromórfico e hidromórfico), na planície litorânea paranaense. Também foram amostradas 21 árvores de Sebastiania commersoniana, em três unidades pedológicas (Depósito psamítico, Neossolo Flúvico e Gleissolo Melânico), na planície do rio Iguaçu. As amostras de madeira foram coletadas com sonda de incremento Pressler, com 12 mm de diâmetro, a 1,30 m acima do solo. Foram preparadas lâminas histológicas e material dissociado. Foram analisados o diâmetro (DV), a freqüência (FV) e o agrupamento de vasos (AGV); a porcentagem de área do xilema ocupada por vasos (%AV); o comprimento de elementos de vaso (CEV); o comprimento (CF) e a largura das fibras (LF); a espessura da parede das fibras (EPF); a altura (AR) e a largura dos raios (LR), e calculados os índices de vulnerabilidade (VN) e mesomorfia (MS). Os dados foram submetidos à analise de componentes principais e análise de agrupamento. Para a comparação de médias utilizaram-se os testes "t" e Duncan. Entre as espécies estudadas, predomina a ocorrência de porosidade difusa, com camadas de crescimento distintas, principalmente marcadas pelo achatamento radial das fibras e espessamento de suas paredes. Em algumas espécies notou-se a tendência de formação de porosidade em anel semicircular, com variações no diâmetro e na frequência de vasos no lenho inicial e/ou tardio. Considerando a análise de componentes principais (ACP), 72% da variação nos dados é explicada pelos três primeiros eixos. Nota-se que as variações nas características das fibras (CF, LF e EPF) e dos vasos (DV e FV) tendem a ser ortogonais, considerando os dois primeiros eixos da ACP. Portanto, em termos funcionais, pode-se admitir que o primeiro eixo relaciona-se aos fatores biomecânicos do xilema secundário, e o segundo e terceiro eixos aos aspectos mais diretamente ligados à condução hídrica. Na análise de agrupamento, formaram-se dois grupos principais: o primeiro com as espécies que ocorrem principalmente nos solos não-hidromórficos da Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas, e/ou na Floresta Ombrófila Densa Altomontana e o segundo grupo com as espécies de solos hidromóficos da Formação Pioneira Fluvio-lacustre e da Floresta Ombrófila Mista Aluvial. Na análise intra-específica foram identificados diferentes padrões de variação das características anatômicas nas espécies estudadas. Os resultados são discutidos com base na literatura, considerando as particularidades dos ambientes amostrados e a auto-ecologia das espécies.Abstract: (Ecological wood anatomy of 19 native tree species of Paraná state, Brazil) In order to investigate the ecological relationships between the anatomical elements of the secondary xylem and environment, in this study was evaluated the wood of native tree species from the Paraná state, considering the environmental peculiarities in which they occur. Were sampled 19 species, of 14 families, in dense and mixed rain forests. Some species have great ecological plasticity (generalists), while others are specialists in relatively narrow niches, such as those that occur predominantly in waterlogged soils (hydrophilous), high-montane environments and/or coastal plain. For intraspecific analysis were sampled 16 trees of Calophyllum brasiliense, 11 of Tapirira guianensis, from two soil: Organosol (O) and Spodosol (E) and 13 individuals of Ilex theezans in Spodosols (non-hydromorphic and hydromorphic) in the coastal plain of Paraná state. Were also sampled 21 trees of Sebastiania commersoniana in three soil units (Psamitic Sediment, Melanic Gleysol and Fluvic Neosol) in the Iguaçu river plain. The wood samples were collected with a Pressler increment borer with 12 mm diameter, 1.30 m above the ground. Histological slides were prepared with 18-22 mm thick sections and dissociated material. We analyzed the vessel diameter (DV), vessel frequency (FV), vessel grouping (AV), the percentage of area occupied by the xylem vessels (% AV), the vessel elements length (CEV), the fiber length (CF), the fiber width (LF), the fiber wall thickness (EPF) and the height (AR) and width of the rays (LR). Were calculated the vulnerability (VN) and mesomorphic (MS) index. The data were subjected to principal component analysis (ACP) and cluster analysis. To compare the averages we used the Duncan test and "t" test. Most of studied species have diffuse porosity, with distinct growth layers, especially marked by radial flattening of the fiber walls and walls thickening. In some species it was observed a tendency for semicircular porosity formation, with variations in diameter and frequency of vessels in earlywood and/or latewood. Considering the principal component analysis, 72% of the variation in the data is explained by the first three axes. The variation in fiber (CF, LF, EPF) and vessels (FV, DV) characteristics tend to be orthogonal in the first two axes of the ACP. Therefore, in functional terms, it can be assumed that the first axis is related to biomechanical factors of the secondary xylem, and the second and third axis are more directly related to hydraulic conductance. In cluster analysis, were formed two main groups: the first with the species that occur mainly in non-hydromorphic soils of the Lowland Dense Rain Forest and High-Montane Dense Rain Forest; the second group with the species of hydromorphic soils of the Fluvio-lacustrine Pioneer Formation and Alluvial Mixed Rain Forest. In the intra-specific analysis were identified different patterns of anatomical variation of the studied species. The results are discussed based on the literature, considering the characteristics of the study sites and auto-ecology of the species