Comparative study of seedling growth and leaf traits in species from cerrado and atlantic rainforest

Orientadores: Ivany Ferraz Marques Valio, Sandra Maria Carmello-GuerreiroTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O Cerrado e a Mata Atlântica são ambientes contrastantes em relação aos fatores hídrico, nutricional e luminoso. Portanto, algumas características adaptativas são esperadas em termos do crescimento das plântulas e da morfologia e anatomia das folhas para cada ambiente. Neste trabalho, foi feito um estudo comparativo entre espécies do cerrado e da Mata Atlântica utilizando-se pares congenéricos, sendo cada par formado por uma espécie da Mata Atlântica e uma espécie do Cerrado. Estudou-se o crescimento de plântulas em 10 pares congenéricos pertencentes a 8 famílias, a morfologia funcional de folhas de indivíduos adultos em 14 pares pertencentes a 11 famílias e a anatomia foliar em 8 pares pertencentes a 7 famílias. Para os estudos de crescimento, foram avaliados os atributos: área foliar específica (AFE), razão de área foliar (RAF), razão de massa da raiz (RMR), razão de massa do caule (RMC), razão de massa das folhas (RMF), razão raiz/parte aérea (R/PA), taxa de crescimento relativo (TCR) e taxa de assimilação líquida (TAL). Para o estudo do efeito do estresse de luz no crescimento das plântulas, foi utilizado um par congenérico de espécies: Eriotheca candolleana (da mata atlântica) e Eriotheca gracilipes (do Cerrado). Foram utilizados dois níveis de irradiância: 50% e 2%. Para avaliação da morfologia funcional das folhas, folhas de indivíduos adultos das diferentes espécies estudadas os atributos suculência, AFE, espessura e largura foram avaliados. Nos estudos anatômicos, as imagens dos cortes transversais da lâmina foliar foram digitalizadas e analisadas através do programa ¿image pro-plus¿. Houve convergências de adaptações aos ambientes estudados para algumas características. Maiores valores de TCR foram em geral encontrados para espécies da Mata Atlântica, assim como maiores valores de AFE e RAF, que estão intimamente associados à interceptação de luz para o crescimento. Não houve relação entre investimento radicular e o ambiente de ocorrência das espécies. Verificou-se que as espécies do Cerrado apresentaram maior suculência e menor AFE. Os dados de AFE encontrados nas folhas adultas revelaram o mesmo padrão obtido para plântulas. Os cortes anatômicos evidenciaram uma espessura maior da lâmina foliar e do mesofilo e um parênquima mais compactado, de maneira geral, para as espécies do Cerrado. A porção laminar lignificada também apresenta uma área significativamente maior em folhas de plantas do Cerrado. Folhas mais espessas e lignificadas diminuem a interceptação de luz e reduzem assim as taxas de crescimento, o que é muito vantajoso em ambientes onde os recursos hídricos e os nutrientes são limitantesAbstract: The Cerrado and the Atlantic Rainforest are contrasting environments in terms of water, light and nutrient availability. Thus some adaptive traits for seedling growth and leaf morphology and anatomy are expected for each habitat. In this work a comparative study was performed between the Cerrado and the Atlantic rainforest species using congeneric pairs .Each pair was composed by a species from the Cerrado and a species from the Atlantic Rainforest. Seedling growth was studied in 10 pairs from 8 families, mature leaf functional morphology was studied in 14 pairs from 11 families and leaf anatomy was studied in 8 pairs from 7 families. For seedling growth studies, specific leaf area (SLA), leaf area ratio (LAR), root mass ratio (RMR), stem mass ratio (SMR), leaf mass ratio (LMR), root/shoot ratio (R/S), relative growth rate (RGR) and net assimilation rate (NAR) were calculated. For the study of light stress effect on seedling growth it was used a congeneric pair of species: Eriotheca candolleana (from the Atlantic Rainforest) and Eriotheca gracilipes (from Cerrado). Two irradiance levels were performed (50% and 2%) For the evaluation of mature leaf functional morphology, succulence, SLA, leaf thickness and leaf width were measured. For the anatomy studies, images from leaf transversal cross section were digitalized and analised using the software image pro plus. There were adaptive convergences for some traits relative to the habitat. Higher RGR, SLA and LAR values were generally achieved for species from the Atlantic Rainforest. SLA and LAR are closely related to light interceptance for plant growth. It was not found an association between root investiment and species environment. It was observed that leaves of Cerrado species were more succulent and presented lower values of SLA. SLA data found in mature leaves showed the same pattern obtained for the seedlings. Cross sections of the leaves revealed higher lamina thickness and higher mesophyll thickness. A more condensed parenchyma was generally found for the Cerrado species. The lignified proportion of leaves was also higher in plants from the Cerrado. Thick and more lignified leaves decrease light interception and reduce growth rates. Such traits are of important adaptive value in environments where water and nutrients are limiting resourcesDoutoradoDoutor em Biologia Vegeta