Fotossíntese é o processo biofísico pelo qual energia luminosa é transformada em energia química armazenada em compostos de carbono. A taxa fotossintética instantânea possui um forte padrão assintótico em resposta ao incremento da intensidade luminosa, porém quando integramos a fotossíntese em escalas espaciais e temporais maiores, observa-se um padrão linear de resposta entre radiação interceptada e produção. Esta abordagem permitiu o surgimento de modelos baseados nas taxas de conversão de energia radiante em biomassa seca, ou eficiência do uso da luz (&epsilon;). Valores publicados para o Eucalyptus estão na faixa de 0,5-2,5 g MJ-1, porém se faz necessário um entendimento mais profundo a respeito da sensibilidade destes valores às flutuações do clima e sua sazonalidade. Para isso, as taxas de crescimento, uso e eficiência do uso da luz foram monitoradas quinzenalmente durante 16 meses em parcelas de 18 clones de Eucalyptus, dos 1,3 aos 2,7 anos de idade. Foram testadas as hipóteses de que a produção de madeira aumentaria em função de incrementos no uso e/ou eficiência de uso da luz, assim como estes valores aumentariam respectivamente com incrementos no índice de área foliar e por uma alocação de carbono para o fuste, respectivamente. Os clones apresentaram uma grande amplitude de produtividade (9,9-22,7 Mg ha-1 ano-1) e arquiteturas de copa, capturando entre 65-95% da radiação incidente. Tais valores resultaram em uma eficiência do uso da luz média de 1,5 g MJ-1, variando entre 0,16-3,14 g MJ-1. Apesar de patamares distintos, os valores de eficiência de uso dos clones oscilaram de maneira similar, de modo que a radiação incidente foi a principal variável afetando a eficiência de uso da luz, estando &epsilon; positivamente relacionada a variáveis que expressam períodos de maior disponibilidade hídrica e negativamente relacionado a períodos de menor disponibilidade. Maiores valores de índice de área foliar efetivo (Le) acarretaram em maior interceptação de luz, porém as distintas arquiteturas de copa revelaram diferentes estratégias de captura de luz (0,3 < &kappa; < 0,6). Apesar de uma maior interceptação, não houve correlação significativa com a produtividade, no entanto observou-se uma forte correlação entre eficiência do uso da luz e crescimento em madeira, resultado de uma maior alocação para o fuste. Apesar de evidenciar a relação entre alocação e eficiência, existem outros mecanismos associados às alterações observadas em &epsilon; que apenas uma caracterização completa dos fluxos de carbono pode elucidar. / Photosynthesis is the biophysical process by which light energy is converted into chemical energy stored in carbon compounds. The instantaneous photosynthetic rate has a strong asymptotic pattern in response to increases in light intensity, however when we integrate photosynthesis in larger spatial and temporal scales, there is a linear pattern of response between intercepted radiation and production. This approach has allowed the appearance of models based on radiant energy conversion rates into dry biomass, or light use efficiency (&epsilon;). Published values for Eucalyptus range from 0.5 to 2.5 g MJ-1, but a deeper understanding of the sensitivity of these values to climate fluctuations and seasonality is necessary. For this reason, wood growth rates, light use and efficiency were monitored every two weeks for 16 months at 18 Eucalyptus clones plots, from 1.3 to 2.7 years of age. Our hypothesis was that wood production would be positively related to light use and efficiency, as well these values would increase respectively with increases in leaf area index and carbon allocation to the stem. Clones showed a wide range of productivity (9.9 to 22.7 Mg ha-1 yr-1) and canopy architectures, capturing between 65-95% of incident radiation. Such values resulted in an average light use efficiency of 1.8 g MJ-1, ranging from 0.16 to 3.14 g MJ-1. Although different levels, light use efficiency values for the clones fluctuated similarly. Incident radiation was the main variable affecting the efficiency of dry matter conversion, and &epsilon; values were positively related variables expressing periods of greater water availability and negatively related to periods of lower availability. Larger effective leaf area index (Le) values resulted in higher light interception, but the different canopy architectures revealed different light capture strategies (0.3 < &kappa; < 0.6). Despite a higher interception, there was no significant correlation with productivity; however there was a strong correlation between light use efficiency and wood growth, as a result of increased allocation to the stem. While evidencing the relationship between allocation and efficiency, there are other mechanisms associated with changes in &epsilon; observed that only one full characterization of the carbon fluxes can elucidate.

Fotossíntese é o processo biofísico pelo qual energia luminosa é transformada em energia química armazenada em compostos de carbono. A taxa fotossintética instantânea possui um forte padrão assintótico em resposta ao incremento da intensidade luminosa, porém quando integramos a fotossíntese em escalas espaciais e temporais maiores, observa-se um padrão linear de resposta entre radiação interceptada e produção. Esta abordagem permitiu o surgimento de modelos baseados nas taxas de conversão de energia radiante em biomassa seca, ou eficiência do uso da luz (&epsilon;). Valores publicados para o Eucalyptus estão na faixa de 0,5-2,5 g MJ-1, porém se faz necessário um entendimento mais profundo a respeito da sensibilidade destes valores às flutuações do clima e sua sazonalidade. Para isso, as taxas de crescimento, uso e eficiência do uso da luz foram monitoradas quinzenalmente durante 16 meses em parcelas de 18 clones de Eucalyptus, dos 1,3 aos 2,7 anos de idade. Foram testadas as hipóteses de que a produção de madeira aumentaria em função de incrementos no uso e/ou eficiência de uso da luz, assim como estes valores aumentariam respectivamente com incrementos no índice de área foliar e por uma alocação de carbono para o fuste, respectivamente. Os clones apresentaram uma grande amplitude de produtividade (9,9-22,7 Mg ha-1 ano-1) e arquiteturas de copa, capturando entre 65-95% da radiação incidente. Tais valores resultaram em uma eficiência do uso da luz média de 1,5 g MJ-1, variando entre 0,16-3,14 g MJ-1. Apesar de patamares distintos, os valores de eficiência de uso dos clones oscilaram de maneira similar, de modo que a radiação incidente foi a principal variável afetando a eficiência de uso da luz, estando &epsilon; positivamente relacionada a variáveis que expressam períodos de maior disponibilidade hídrica e negativamente relacionado a períodos de menor disponibilidade. Maiores valores de índice de área foliar efetivo (Le) acarretaram em maior interceptação de luz, porém as distintas arquiteturas de copa revelaram diferentes estratégias de captura de luz (0,3 < &kappa; < 0,6). Apesar de uma maior interceptação, não houve correlação significativa com a produtividade, no entanto observou-se uma forte correlação entre eficiência do uso da luz e crescimento em madeira, resultado de uma maior alocação para o fuste. Apesar de evidenciar a relação entre alocação e eficiência, existem outros mecanismos associados às alterações observadas em &epsilon; que apenas uma caracterização completa dos fluxos de carbono pode elucidar. / Photosynthesis is the biophysical process by which light energy is converted into chemical energy stored in carbon compounds. The instantaneous photosynthetic rate has a strong asymptotic pattern in response to increases in light intensity, however when we integrate photosynthesis in larger spatial and temporal scales, there is a linear pattern of response between intercepted radiation and production. This approach has allowed the appearance of models based on radiant energy conversion rates into dry biomass, or light use efficiency (&epsilon;). Published values for Eucalyptus range from 0.5 to 2.5 g MJ-1, but a deeper understanding of the sensitivity of these values to climate fluctuations and seasonality is necessary. For this reason, wood growth rates, light use and efficiency were monitored every two weeks for 16 months at 18 Eucalyptus clones plots, from 1.3 to 2.7 years of age. Our hypothesis was that wood production would be positively related to light use and efficiency, as well these values would increase respectively with increases in leaf area index and carbon allocation to the stem. Clones showed a wide range of productivity (9.9 to 22.7 Mg ha-1 yr-1) and canopy architectures, capturing between 65-95% of incident radiation. Such values resulted in an average light use efficiency of 1.8 g MJ-1, ranging from 0.16 to 3.14 g MJ-1. Although different levels, light use efficiency values for the clones fluctuated similarly. Incident radiation was the main variable affecting the efficiency of dry matter conversion, and &epsilon; values were positively related variables expressing periods of greater water availability and negatively related to periods of lower availability. Larger effective leaf area index (Le) values resulted in higher light interception, but the different canopy architectures revealed different light capture strategies (0.3 < &kappa; < 0.6). Despite a higher interception, there was no significant correlation with productivity; however there was a strong correlation between light use efficiency and wood growth, as a result of increased allocation to the stem. While evidencing the relationship between allocation and efficiency, there are other mechanisms associated with changes in &epsilon; observed that only one full characterization of the carbon fluxes can elucidate.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study aimed to calibrate the model 3-PG for Eucalyptus saligna in the region of Guaíba, RS for the following variables diameter at breast height (DBH), total height, wood volume and biomass of stem (branch, bark and wood). The study took place in the region of Guaíba, RS, and clonal plantations of Eucalyptus saligna in various spacings were used. Six different ages were selected along the crop cycle (2nd to 7th year). A forest inventory was carried out in 60 plants per plot for further collection of biomass (three trees fractionated into wood, bark, branches and leaves). The biomass of roots on the medium tree of each plot was measured to a depth of 1 m. Physical and chemical analysis were performed in the samples of soil in layers from 0 to 20 cm, 20 to 40 cm and 40 to 100 cm. Litter deposition was estimated by allocating 4 square wood collectors of 0.5 m². Leaf area was obtained through digital photographs and thus the specific leaf area was estimated. The physiological parameters were measured using the Li-Cor 6400 in six plots, one at each age. Climatic parameters were provided through the Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul. Allometric and nonlinear equations adjusted for the fraction branch/bark, wood basic density and specific leaf area did not present a good adjustment because there was variability in the data used. Although the estimated values differed from the values observed, the model performance in terms of adjustment exceeded other parameterizations available in the literature. The parameterization and calibration of the model 3-PG were performed satisfactorily meeting all the predictions proposed by the model. The model validation was not statistically accepted, but their estimated data can be used as a source of estimates for the variables studied, demonstrating the potential of its use, however, the need for additional studies to better understanding of this species in this region. The use of the parameters raised by other authors in other regions cannot be used for the region studied. / O trabalho teve como objetivo principal calibrar o modelo 3-PG para Eucalyptus saligna na região de Guaíba, RS para as varáveis diâmetro à altura do peito (DAP), altura total, volume de madeira e biomassa de stem (galho, casca e lenho). O estudo ocorreu na região de Guaíba, RS, sendo utilizados plantios clonais de Eucalyptus saligna, em diversos espaçamentos. Foram selecionadas seis idades ao longo do ciclo de cultivo (2º ao 7º ano). Realizou-se o inventário florestal em 60 plantas por parcela, para posterior coleta da biomassa (três árvores, sendo fracionadas em lenho, casca, galhos e folhas). Na árvore média de cada parcela, mensurou-se a biomassa de raízes até a profundidade de 1 m. Análises físicas e químicas em amostras de solo foram realizadas nas camadas de 0 a 20 cm, 20 a 40 cm e 40 a 100 cm. A deposição de serapilheira foi estimada através da alocação de quatro coletores quadrados de madeira de 0,5 m². A área foliar obteve-se através de fotografias digitais e, a partir destas, estimou-se a área foliar específica. Os parâmetros fisiológicos foram mensurados através do aparelho Li-Cor 6400, em seis parcelas, uma em cada idade. Os parâmetros climáticos foram fornecidos através da Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. As equações alométricas e as não-lineares ajustadas para fração galho/casca, densidade básica da madeira e área foliar específica não tiveram bom ajuste, pois há variabilidade nos dados utilizados. Apesar dos valores estimados serem diferentes dos valores observados, o desempenho do modelo, em termos de ajuste, superou outras parametrizações disponíveis na literatura. A parametrização e a calibração do modelo 3-PG foram feitas de modo satisfatório, atendendo todas as predições propostas pelo modelo. A validação do modelo não foi estatisticamente aceita, mas os seus dados estimados podem ser utilizados como fonte de estimativa para as variáveis estudadas, evidenciando o potencial do seu uso, porém, com a necessidade de estudos adicionais para melhor compreensão desta espécie para esta região. O emprego dos parâmetros levantados por outros autores em outras regiões não pode ser utilizada para a região de estudo.