Atributos de sementes de espécies arbóreas do cerrado sensu stricto e suas implicações na restauração em um clima em mudanças

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Botânica, Programa de Pós-Graduação em Botânica, 2019.Para superar filtros abióticos e bióticos, as espécies desenvolveram ao longo do tempo diferentes estratégias que se expressam nas características morfofisiológicas de suas sementes. Os atributos das sementes desempenham um importante papel, porque determinam a capacidade das plantas em dispersar e se estabelecer, e podem ser divididos em três categorias: morfológico, biofísico e germinativo. Identificar os atributos que estão relacionadoas ao nicho de germinação, superação de filtros ambientais e co-existência das espécies é de extrema importância para explicar a construção de comunidades vegetais. Além disso, os atributos são respostas dos indivíduos aos filtros ecológicos, que podem apresentar variabilidade conespecíficas ainda pouco conhecidas. Existem evidências de que os atributos de germinação e pós-germinação estão positivamente associados, e que a temperatura e o potencial hídrico são os principais fatores que controlam a germinação e afetam tanto a germinabilidade como a velocidade e tempo médio de germinação das espécies. Para auxiliar a seleção de propágulos para a restauração, e a previsão de como as mudanças climáticas poderão afetar a distribuição de espécies, a partir de atributos das sementes, procuramos compreender as interações entre os atributos das sementes e como eles estão correlacionados às condições ambientais distintas. Para isso, coletamos propágulos de 20 espécies arbóreas de cerrado sensu stricto de duas regiões de Cerrado: Norte de Minas Gerais (cerrado seco) e Nordeste de Mato Grosso (cerrado úmido). Avaliamos a germinabilidade das sementes em relação à temperatura (25, 30, 35, 40 e 45oC), disponibilidade de água (0,0, -0,2, -0,4, -0,6, -0,8 e -1,0 MPa) e dessecamento a 5%. No capítulo 1, avaliamos os atributos coespecificamente para identificar quais atributos estão relacionados ao local de origem das sementes. No capítulo 2, avaliamos como as interações entre os atributos das sementes interferem na germinabilidade frente a condições ambientais extremas. Os atributos germinativos foram os que mais diferenciaram o cerrado úmido do cerrado seco, sendo que a maior germinabilidade foi encontrada no cerrado seco. Sementes mais pesadas com germinação lenta germinaram mais em temperaturas mais elevadas e em condições mais secas. Sementes mais úmidas germinaram menos em condições mais secas. Sementes do cerrado úmido, com maior teor de umidade e que germinam rápido, foram capazes de germinar em condições mais secas. Sementes mais pesadas foram mais resistentes à dessecação, quando provenientes de locais mais secos. Por outro lado, o aumento do teor de umidade da semente rompeu a resistência à dessecação para sementes de locais mais úmidos. Este estudo mostrou que os atributos das sementes podem ser utilizados para a seleção de regiões para a coleta de propágulos mais adaptados a altas temperaturas, menor disponibilidade de água e maior dessecamento, frente às projeções de mudanças do clima em nível regional. Nossos resultados apontam para a necessidade de um zoneamento climático que considere os atributos das sementes para a seleção de propágulos voltados para a restauração e conservação.Through time, species developed different strategies that are manifested in the morphological and physiological seeds traits, aiming at overcome abiotic and biotic filters. Seeds traits play an important role, since they define plants ability to disperse and establish, and can be divided in three categories: morphological, biophysical and germinative. Identify which traits are related to germination niche, overcoming envirnmental filters and species coexistence is vital to understand vegetation communities assembly. In addition, trais are individual reponses to ecological filters that can present co-especific variability, that are still scarcely known. There are some evidences that germination and postgermination traits are positively associated, and that temperature and water potential are the main factors regulating germination and affecting both germinability, germination rate and germination time of seeds. Aiming at assisting the propagules selection for restoration purposes and conservation, and the predictions of how climate change may affect species distribution, throughout seeds traits, we assessed the interactions between traits and how they relate to different environmental conditions. We collected propagules of 20 woody species of the cerrado sensu stricto, from two Cerrado (Brazilian Savanna) regions: North of Minas Gerais (dry cerrado) and Northeast of Mato Grosso (wet cerrado). We evaluated seeds germinability in different temperatures (25, 30, 35, 40 e 45oC), water potential (0.0, -0.2, -0.4, -0.6, -0.8 e -1.0 MPa) and desiccation at 5%. In chapter 1, we assessed seeds traits in terms of co-specificity, aiming at identifying which traits are related with seeds source. In chapter 2, we assessed how interactions between seeds traits can intervene in germinability responses to extreme environmental conditions. Gemination traits distinguished the wet cerrado from the dry cerrado, and higher germinability was recorded on seeds from the dry cerrado. Heavier seeds with slow germination rates responded better in higher temperatures and dryer conditions. Seeds with higher moisture germinated less in dry conditions. Seeds from wet cerrado, with higher moisture content and fast germination rates, were able to overcome dry conditions. Heavier seeds from dry cerrado were more tolerant to desiccation. However, with the increase of seed water content, desiccation tolerance was breached in seeds from wet cerrado. This study showed that seeds traits can be used to guide the selection of regions for collections of seeds are more adapted to higher temperatures, lower water avaliability and greater desiccation tolerance, considering the predictions for regional climate change. Our findings indicate the urge of a climate zoning that consider seeds traits for the propagule’s selection for restoration and conservation purposes