Submitted by MARIANA NINNO RISSI null (mariananinno@yahoo.com.br) on 2016-06-03T19:47:44Z No. of bitstreams: 1 MNRissi.Tese.pdf: 4374291 bytes, checksum: 18b0d2ec7a3cdd0cb8d7f0bff8c826f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-06T13:37:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rissi_mn_dr_rcla.pdf: 4374291 bytes, checksum: 18b0d2ec7a3cdd0cb8d7f0bff8c826f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T13:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rissi_mn_dr_rcla.pdf: 4374291 bytes, checksum: 18b0d2ec7a3cdd0cb8d7f0bff8c826f9 (MD5) Previous issue date: 2016-05-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Queimadas descontroladas e de grandes proporções estão entre as principais ameaças à biodiversidade do Cerrado. A época da queima é um dos elementos do regime do fogo, e estudos sobre seus efeitos na dinâmica da vegetação pós-fogo podem auxiliar no uso de queimas prescritas como ferramenta de manejo. Desta forma, o objetivo desta tese foi avaliar os resultados da época da queima no comportamento do fogo e na dinâmica da vegetação herbácea-arbustiva de uma área de campo sujo. Os experimentos foram realizados na Reserva Natural Serra do Tombador (Goiás). Primeiramente, comparamos o comportamento do fogo nas diferentes épocas de queima, dando subsídios para seu uso como ferramenta de manejo. Além disso, investigamos o efeito das épocas de queima nos padrões de recuperação/acumulação da biomassa (total, morta e viva), na fenologia (da comunidade e dos grupos funcionais: graminóides, herbáceas não graminóides e arbustos) e na dinâmica dos diferentes elementos da vegetação herbácea-arbustiva (solo nu, biomassa morta, graminóides, herbáceas e arbustos). Para tal, parcelas experimentais (30x30m) foram estabelecidas e queimadas em maio (queima precoce, início da estação seca), julho (queima modal, meio da estação seca), outubro (queima tardia, final da seca) e controle (não queimada, 4 réplicas/tratamento, total de 16 parcelas). Dentro de cada parcela experimental, dez subparcelas foram sorteadas e estabelecidas (1x1m) para análise da dinâmica e acompanhamento do padrão fenológico pós-fogo. As coletas de biomassa foram realizadas em cinco subparcelas de (0,5x0,5m), sorteadas aleatoriamente na borda das parcelas. O comportamento do fogo (ex: intensidade, taxa de propagação e altura da chama) não diferiu entre as épocas da queima, mas a porcentagem de material combustível morto foi maior no meio (modal) e final da seca (tardia). O material combustível total e a sua composição (porcentagem de material combustível morto) foram os parâmetros que melhor explicaram a intensidade do fogo. A regeneração da biomassa viva não foi afetada por nenhuma época da queima, enquanto que as diferenças na composição da biomassa (entre parcelas queimadas e controle) foi guiada pela quantidade de biomassa morta. A acumulação de biomassa entre as parcelas controles e queimadas foi diferente apenas no primeiro ano após a queima. No entanto, os padrões de biomassa total, viva e morta ao longo do tempo não foram afetados pela época da queima. Quanto à fenologia, queimas precoces promoveram uma maior floração da comunidade, principalmente de graminóides, logo após a queima, enquanto que nas queimas modais mais arbustos floresceram (ao longo do primeiro ano após a queima) e mais espécies frutificaram após um ano. Nas parcelas de queimas tardias mais espécies da comunidade e arbusto floresceram ao longo do ano e mais espécies frutificaram nove meses e um ano após a queima. Além disso, as respostas das espécies após o fogo foram distintas e pudemos agrupá-las de acordo com os padrões de floração pós-queima. A dinâmica da vegetação herbácea parece estar relacionada com a sazonalidade (época seca e chuvosa), em geral a época da queima não modificou os padrões de cobertura, riqueza e diversidade, sugerindo que em curto prazo a época da queima exerce efeitos sutis na dinâmica desta vegetação. Os resultados deste estudo poderão auxiliar na compreensão do comportamento do fogo e da dinâmica da vegetação nas diferentes épocas de queima, auxiliando na elaboração de planos de manejo nos quais o fogo possa ser uma alternativa para o manejo da vegetação campo sujo de Cerrado. / Uncontrolled wildfires are one of the major threats to Cerrado biodiversity. Fire season is a component of fire regime and studies regarding fire season effects on vegetation dynamics can provide information on whether fire should be used as a management tool. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects of fire season on fire behavior and the dynamics of the herbaceous vegetation in a campo sujo area. The study was conducted at the Reserva Serra do do Tombador (Goiás). We first compared fire behavior in each fire season, aiming to provide information for the use of fire as a management tool. Furthermore, we investigated the effects of fire season in the patterns of biomass regeneration/accumulation (total, dead and live), phenology (community and functional groups: graminoids, forbs and shrubs) and in the dynamics of the different components of the herbaceous vegetation (bare soil, dead biomass, graminoids, forbs and shrubs). For such, plots (30 x 30 m) were established and burned in May (early-, at the beginning of the dry season), July (mid- , at the middle of the dry season), October (late-dry season fire, at the end of the dry season) and control (unburned, C, 4 replicates/treatment; total of 16 plots). In each plot, we randomly established and fixed ten subplots (1x1m) for the vegetation dynamics and phenology studies. Biomass sampling was done in five subplots (0.5x0.5m) randomly established in each plot. Fire behavior (e.g.: fire intensity, rate of spread and flame height) did not differ between fire seasons, but percentage of dead fuel was greater in the mid and late-dry season fires. Fire intensity was mainly influenced by the combination of percentage of dead fuel and fuel load. Live biomass regeneration was not affected by any fire season, while differences in total biomass composition (between control and burned areas) were mainly driven by dead biomass. Differences in biomass accumulation were observed only in the first year after fire. Moreover, the patterns of total, live and dead biomass were not affected by fire season. Regarding species’ phenology, early- dry season fires enhanced flowering in more species just after fire, especially for graminoids, while mid and latedry season fires enhanced flowering of species throughout the first year, mainly shrubs. Moreover, responses to fire and to fire seasons were not similar among species; they were grouped according to their flowering patterns after fire. Herbaceous layer dynamics changed mainly due to seasonality (between dry and rainy season), in general fire season did not change the patterns of cover, richness and diversity, suggesting that in short-time fire season has little effects on herbaceous vegetation dynamics. The results of this study provide information on the understanding of fire season and its effects on both fire behavior and vegetation dynamics, helping the development of management plans where fire could be used as an alternative to the management of Cerrado vegetation. / CNPq: 141854/2012-0

Submitted by TALITA MARQUES ZUPO null (talita.zupo@gmail.com) on 2017-06-26T19:59:29Z No. of bitstreams: 1 TZupo_2017.pdf: 3150408 bytes, checksum: 9d628892e51073e71a9e2a83f12d843c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-28T19:21:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 zupo_tm_dr_rcla.pdf: 3150408 bytes, checksum: 9d628892e51073e71a9e2a83f12d843c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T19:21:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 zupo_tm_dr_rcla.pdf: 3150408 bytes, checksum: 9d628892e51073e71a9e2a83f12d843c (MD5) Previous issue date: 2017-05-12 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Em ambientes onde ocorre o fogo, as espécies de plantas podem regenerar via rebrote, semente ou através de ambas as estratégias. Os mecanismos de regeneração são favorecidos ou limitados tanto pelas condições ambientais (produtividade e disponibilidade de recursos) quanto pelo regime de queima, incluindo sua frequência e época. Assim, o objetivo principal desta tese foi investigar a regeneração pós-fogo de espécies de uma comunidade de campo sujo de Cerrado localizada na Reserva Natural Serra do Tomabdor (Goiás). Avaliamos o papel da regeneração via rebrote e via semente e procuramos avaliar os fatores que estão envolvidos no rebrote das plantas após serem submetidas a diferentes tipos de distúrbio, e distúrbios que ocorreram em diferentes frequências e épocas do ano, visto que tanto o tipo do distúrbio quanto a época e a frequência em que ele ocorre podem afetar a regeneração das plantas. Verificamos que o rebrotamento é a principal estratégia de regeneração pós-fogo, ocorrendo principalmente a partir de gemas localizadas em estruturas subterrâneas que estão altamente protegidas pelo solo, e que o recrutamento via semente tem um papel pequeno na regeneração. No entanto, a tolerância das sementes a altas temperaturas é uma característica importante que permite o recrutamento quando as condições ambientais forem favoráveis. Também verificamos que as respostas pós-fogo, relacionadas tanto com o rebrote como com a floração, estão relacionadas com a disponibilidade de recursos no ambiente pós-fogo. A regeneração mais devagar das plantas queimadas no inicio da estação seca está provavelmente relacionada com o maior número de meses que estas plantas foram sujeitas a déficit hídrico, sendo que, após a estação chuvosa, as plantas queimadas nas diferentes épocas do ano apresentaram tamanhos similares. A regeneração após três queimas consecutivas não foi diferente da regeneração após queimas com intervalos maiores, sugerindo que a quantidade de reservas armazenadas não foi um fator limitante. Além disso, o fogo induziu a floração das espécies em relação a plantas não queimadas, sugerindo que o fogo é um fator importante na reprodução das espécies. / In fire-prone ecosystems, plant species can persist by resprouting, recruiting from seeds, or use both strategies. Such regeneration mechanisms can be favored or limited by both environmental conditions (site productivity and resource availability) and fire regimes, such as fire frequency and season. The aim of this thesis was investigate the post-fire regeneration mechanism of Cerrado plant species from an open savanna community located at the Reserva Natural Serra do Tombador (Goiás, Central Brazil). Thus, we evaluated the role of post-fire resprouting and post-fire seeding as regeneration mechanisms in Cerrado open savannas. Moreover, we evaluated the factors driving resprouting responses after plants are subjected to different disturbance types and to disturbances in different seasons and frequencies. We verified that resprouting is the main post-fire regeneration mechanism in Cerrado, originating mainly from buds located in underground structures, and that post-fire seeding plays a minor role in the post-fire regeneration of this community. However, seed tolerance is an important seed trait as it allows for seed germination and recruitment when favorable environmental conditions arise. Our results suggest that post-fire resprouting is driven mainly by availability of resources present in the post-fire environment. The slower recovery of plants burned during early-dry season fires is most likely related to the prolonged exposure to water deficits as plants endured all five months of the dry season. However, after the rainy season, plants burned in the different fire seasons had similar sizes. We found no difference in resprouting responses between annually and biennially burned plants, and plants resprouted vigorously after three consecutive burns, suggesting that amount of stored reserves was not a limiting factor. Moreover, fire induced flowering in most species in relation to unburnt plants, suggesting fire is an important factor for the reproduction of these species. / CNPq: 141949/2013-9

Orientador: Alessandra Tomaselli Fidelis / Resumo: Sistemas savânicos são compostos por espécies herbáceas, principalmente gramíneas C4, as quais se expandiram há milhões de anos atrás, alterando a ocorrência de fogo nas regiões sub e tropicas do globo terrestre. Assim sendo, em sistemas como o Cerrado, onde o fogo está presente há pelo menos 4 milhões de anos, as espécies selecionadas por este fator possuem atributos inflamáveis que contribuem para a propagação das chamas. A essa capacidade que diversas espécies possuem de entrarem em combustão e serem consumidas, chamamos de inflamabilidade, sendo um componente essencial dos sistemas inflamáveis, contribuindo para o regime de fogo do ambiente, a partir de fatores ambientais, como a sazonalidade, e composição de espécies. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo compreender a inflamabilidade das espécies herbáceas de ambientes savânicos do Cerrado, bem como entender quais são os grupos e os atributos vegetais que mais influenciam a inflamabilidade do sistema de acordo com a sazonalidade do ambiente. Diferentes espécies de herbáceas, arbustos e gramíneas foram coletadas em áreas de campo sujo do Cerrado durante a estação chuvosa e ao longo da estação seca (começo, meio e fim). Medições dos atributos de inflamabilidade (temperatura máxima, taxa de queima e biomassa consumida) e morfofisiológicos (biomassa morta, teor de umidade e área específica foliar) dessas espécies foram realizadas durante tais épocas, afim de compreender se existia variações na inflamabilidade. Além ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Savanna ecosystems are essentially covered by herbaceous species, mostly C4 grasses, which have a huge expansion million years ago, altering the fire occurrence in the sub and tropical regions of the world. Therefore, fire-prone ecosystems as the Cerrado, have fire present about 4 million years ago, which selected species with flammable traits enhancing the flames propagation. That capacity that several species possess to be consumed and spread the fire is called flammability, which is an essential component of flammable systems, contributing to fire regime, together with environmental factors, as seasonality and species composition. Thus, this study had the main aim understand the flammability of herbaceous species of the Cerrado open savannas physiognomies, besides understand which are the species groups and traits that most influence the system flammability, according to seasonality. Different species of forbs, shrubs and graminoids were collected in areas of Cerrado campo-sujo during the wet season and over the dry season (early, mid and late-dry). Flammability (maximum temperatures, burning rate and burnt biomass) and morphophysiological traits (dead biomass, moisture content and specific leaf area) measurements were taken across seasons, to understand the flammability changes. Moreover, 21 grass species were also collected in the middle of the dry season in two different regions of Cerrado campo-sujo, where the same traits were measured, to evaluate the variability of f... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O Cerrado é considerado uma das savanas mundiais, onde as ocorrências de queimadas são comuns. Portanto, o fogo é um importante agente seletivo do meio, ou filtro ambiental, e tem grande influência na dinâmica ecológica e evolutiva de todos os organismos que lá habitam. Das espécies da fauna e flora endêmicas das savanas, muitas apresentam algum tipo de adaptação que favorece sua sobrevivência durante e após as queimadas. As queimadas naturais ocorrem sob diferentes regimes de fogo, que compreendem: frequência - intervalo de tempo entre queimadas; intensidade - caracterizada pelo calor liberado na combustão; época - estação do ano; e tipo - conforme o estrato vegetacional predominantemente queimado, a direção do vento e a topografia local. Embora haja, na literatura, muitos estudos sobre os efeitos ecológicos do fogo nas savanas, estudos genéticos tendo como o fogo um importante agente seletivo são recentes. No Brasil, o único local em que se desenvolve um projeto de longo prazo para estudar a dinâmica dos regims de fogo é na Reserva Ecológica do IBGE, Brasília-DF. O local contém cinco parcelas permanentes, em que foram estabelecidos quatro diferentes frequências de fogo: três delas com queimas bianuais, uma com queimas quadrienais e uma livre do fogo. Escolhemos a espécie Vellozia squamata Pohl como modelo para averiguar possível influência de diferentes regimes de fogo no nível genético. O estudo foi pautado na seguinte pergunta: A variabilidade e a estruturação genética para indivíduos de uma mesma população variam sob diferentes regimes de fogo? Hipóteses (1) A variabilidade genética não se altera com o regime de fogo e, (2) A estruturação genética não se altera com o regime de fogo. Para tanto, foram desenvolvidos 51 marcadores do tipo microssatélite para a espécie, dos quais 10 foram utilizados para genotipagem da população amostral de V. squamata. Os resultados indicam que a diversidade é alta em todos os tratamentos (H&#772e=0,79 e SH&#772e= 0,004) e há alta endogamia intrapopulacional (F&#772IS=0,413), o que sugere a ocorrência de autofecundação e/ou cruzamentos entre os indivíduos aparentados. A variabilidade estimada entre os tratamentos foi considerada intermediária (F&#7721ST = 0,084), indicando a existência de variação entre tratamentos e relacionado com a deriva genética , assim como se verificou haver variabilidade devida a diferentes frequências de fogo entre os tratamentos, por meio de AMOVA (análise de variância molecular). A correlação espacial das frequências alélicas no espaço mostrou-se restrita, indicando um fluxo até 174 m, e esta estimativa corrobora o valor intermediário de (F&#772ST = 0,084) (variabilidade populacional). Os parâmetros genéticos populacionais estimados são importantes para inferir sobre a diversidade e estrutura genética da espécie e gerar subsídios para sua conservação, assim como responder como a diversidade e estrutura genética podem ser afetadas por diferentes frequências de fogo / The Cerrado is considered one of the world\'s savannas, where fire occurrences are common. Therefore, fire is an important selective agent in the middle, or environmental filter, and its great influence on the ecological and evolutionary dynamics of all organisms that inhabit savannas. Species of flora and fauna endemic to the savanna, many have some kind of adaptation that favors their survival during and after the fires. In savannas, the firings occur under different natural fire regimes, comprising: frequency - time interval between fires; intensity - reflected by the heat released in the combustion; season - season, and type - as predominantly burned vegetation stratum, direction wind and local topography. While there, in the literature, many ecological studies on the fire in the savannas, genetic studies as having an important selective agent fire is recent. In Brazil, the only place that develops a long-term project to study the dynamics of Fire Regimes is the Ecological Reserve of IBGE, Brasília-DF. The site contains five permanent plots were established in four different frequencies of fire: three firings biannual, one with burns and a missing four-year closeouts. We chose the kind Vellozia squamata Pohl as a model to investigate whether there was variation in the genetic diversity of different frequencies due to fire, as well as the genetic structure of the population. The study was guided by the following question: Variability and genetic structure for individuals within a population vary under different frequencies of light? Assumptions (1) genetic variability does not change with the frequency of fire, and (2) genetic structure does not change with the frequency of fire. For the realization of the project, were developed for the species of type 51 microsatellite markers, of which 10 were used for genotyping of the sample population of V. squamata. The results indicate that the diversity is high in all treatments (H&#772e=0,79 e SH&#772e= 0,004) and a high inbreeding within populations (F&#772IS=0,413), suggesting the occurrence of selfing and/or intersections among related individuals. The estimated variability among treatment populations had intermediate (F&#7721ST = 0,084), indicating the existence of variation between treatments and related genetic drift (subdivision of treatments) and was found to have variability due to different frequencies of fire between treatment by means of AMOVA (molecular analysis of variance). The spatial correlation of allele frequencies in space proved to be restricted, indicating a flow up to 174 m this estimate confirms the intermediate value of (F&#772ST = 0,084) (population variability). These genetic parameters estimated are important to infer the genetic diversity and structure of the species and generate subsidies for conservation, as well as responding to diversity and genetic structure can be affected by different fire frequencies

O Cerrado é considerado uma das savanas mundiais, onde as ocorrências de queimadas são comuns. Portanto, o fogo é um importante agente seletivo do meio, ou filtro ambiental, e tem grande influência na dinâmica ecológica e evolutiva de todos os organismos que lá habitam. Das espécies da fauna e flora endêmicas das savanas, muitas apresentam algum tipo de adaptação que favorece sua sobrevivência durante e após as queimadas. As queimadas naturais ocorrem sob diferentes regimes de fogo, que compreendem: frequência - intervalo de tempo entre queimadas; intensidade - caracterizada pelo calor liberado na combustão; época - estação do ano; e tipo - conforme o estrato vegetacional predominantemente queimado, a direção do vento e a topografia local. Embora haja, na literatura, muitos estudos sobre os efeitos ecológicos do fogo nas savanas, estudos genéticos tendo como o fogo um importante agente seletivo são recentes. No Brasil, o único local em que se desenvolve um projeto de longo prazo para estudar a dinâmica dos regims de fogo é na Reserva Ecológica do IBGE, Brasília-DF. O local contém cinco parcelas permanentes, em que foram estabelecidos quatro diferentes frequências de fogo: três delas com queimas bianuais, uma com queimas quadrienais e uma livre do fogo. Escolhemos a espécie Vellozia squamata Pohl como modelo para averiguar possível influência de diferentes regimes de fogo no nível genético. O estudo foi pautado na seguinte pergunta: A variabilidade e a estruturação genética para indivíduos de uma mesma população variam sob diferentes regimes de fogo? Hipóteses (1) A variabilidade genética não se altera com o regime de fogo e, (2) A estruturação genética não se altera com o regime de fogo. Para tanto, foram desenvolvidos 51 marcadores do tipo microssatélite para a espécie, dos quais 10 foram utilizados para genotipagem da população amostral de V. squamata. Os resultados indicam que a diversidade é alta em todos os tratamentos (H&#772e=0,79 e SH&#772e= 0,004) e há alta endogamia intrapopulacional (F&#772IS=0,413), o que sugere a ocorrência de autofecundação e/ou cruzamentos entre os indivíduos aparentados. A variabilidade estimada entre os tratamentos foi considerada intermediária (F&#7721ST = 0,084), indicando a existência de variação entre tratamentos e relacionado com a deriva genética , assim como se verificou haver variabilidade devida a diferentes frequências de fogo entre os tratamentos, por meio de AMOVA (análise de variância molecular). A correlação espacial das frequências alélicas no espaço mostrou-se restrita, indicando um fluxo até 174 m, e esta estimativa corrobora o valor intermediário de (F&#772ST = 0,084) (variabilidade populacional). Os parâmetros genéticos populacionais estimados são importantes para inferir sobre a diversidade e estrutura genética da espécie e gerar subsídios para sua conservação, assim como responder como a diversidade e estrutura genética podem ser afetadas por diferentes frequências de fogo / The Cerrado is considered one of the world\'s savannas, where fire occurrences are common. Therefore, fire is an important selective agent in the middle, or environmental filter, and its great influence on the ecological and evolutionary dynamics of all organisms that inhabit savannas. Species of flora and fauna endemic to the savanna, many have some kind of adaptation that favors their survival during and after the fires. In savannas, the firings occur under different natural fire regimes, comprising: frequency - time interval between fires; intensity - reflected by the heat released in the combustion; season - season, and type - as predominantly burned vegetation stratum, direction wind and local topography. While there, in the literature, many ecological studies on the fire in the savannas, genetic studies as having an important selective agent fire is recent. In Brazil, the only place that develops a long-term project to study the dynamics of Fire Regimes is the Ecological Reserve of IBGE, Brasília-DF. The site contains five permanent plots were established in four different frequencies of fire: three firings biannual, one with burns and a missing four-year closeouts. We chose the kind Vellozia squamata Pohl as a model to investigate whether there was variation in the genetic diversity of different frequencies due to fire, as well as the genetic structure of the population. The study was guided by the following question: Variability and genetic structure for individuals within a population vary under different frequencies of light? Assumptions (1) genetic variability does not change with the frequency of fire, and (2) genetic structure does not change with the frequency of fire. For the realization of the project, were developed for the species of type 51 microsatellite markers, of which 10 were used for genotyping of the sample population of V. squamata. The results indicate that the diversity is high in all treatments (H&#772e=0,79 e SH&#772e= 0,004) and a high inbreeding within populations (F&#772IS=0,413), suggesting the occurrence of selfing and/or intersections among related individuals. The estimated variability among treatment populations had intermediate (F&#7721ST = 0,084), indicating the existence of variation between treatments and related genetic drift (subdivision of treatments) and was found to have variability due to different frequencies of fire between treatment by means of AMOVA (molecular analysis of variance). The spatial correlation of allele frequencies in space proved to be restricted, indicating a flow up to 174 m this estimate confirms the intermediate value of (F&#772ST = 0,084) (population variability). These genetic parameters estimated are important to infer the genetic diversity and structure of the species and generate subsidies for conservation, as well as responding to diversity and genetic structure can be affected by different fire frequencies

Submitted by LUÍS FELIPE DAIBES DE ANDRADE null (luipedaibes@hotmail.com) on 2017-12-09T19:13:02Z No. of bitstreams: 1 TeseVersaoFinal_LFD.pdf: 4542971 bytes, checksum: dc820c668f873e34980831a5f5f98979 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Aparecida Puerta null (dripuerta@rc.unesp.br) on 2017-12-11T16:56:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 andrade_lfd_dr_rcla.pdf: 4542971 bytes, checksum: dc820c668f873e34980831a5f5f98979 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T16:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 andrade_lfd_dr_rcla.pdf: 4542971 bytes, checksum: dc820c668f873e34980831a5f5f98979 (MD5) Previous issue date: 2017-12-01 / Outra / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O fogo é o principal distúrbio em diversas vegetações ao redor do mundo, denominadas ecossistemas inflamáveis. Neste contexto, muitas espécies possuem estratégias de regeneração e colonização do ambiente pós-fogo, o que tipicamente envolve a sobrevivência (tolerância) das sementes e/ou quebra da dormência. Em especial, muitas sementes de leguminosas possuem o tegumento impermeável (dormência física), que pode ser rompido por meio de choques térmicos relacionados ao fogo. Outro fator que pode auxiliar no processo de quebra da dormência física é a flutuação térmica no solo, cuja amplitude é aumentada nas clareiras formadas pela remoção da vegetação durante a queima. Ambos os fatores, fogo e flutuação térmica, são relativamente bem estudados nos ecossistemas inflamáveis da Austrália e em vegetações Mediterrâneas. Por outro lado, os padrões relacionados à quebra da dormência e germinação das sementes ainda são controversos e menos conhecidos nas savanas tropicais da África e da América do Sul. Assim, esta Tese de doutorado teve como objetivo avaliar o papel do fogo na germinação e sobrevivência das sementes de leguminosas do Cerrado. Para tanto, realizamos tratamentos em campo, incluindo queimas experimentais, e também aplicamos tratamentos no laboratório, simulando a flutuação térmica nas clareiras e a passagem do fogo (choques térmicos). Após os tratamentos, observamos a germinação em condições ótimas, fazendo contagens três vezes por semana, e realizamos testes de viabilidade ao final de 30 dias dos experimentos. As análises estatísticas consistiram basicamente em GLMMs com distribuição binomial, considerando as réplicas como efeitos aleatórios. Os resultados apontam que as sementes morrem quando diretamente expostas ao fogo na superfície do solo. Por outro lado, há uma maior probabilidade de sobrevivência quando as sementes estão localizadas em clareiras (gaps) da vegetação. Nos gaps, a maior porcentagem de solo nu proporciona temperaturas do fogo mais amenas, queimando por menos tempo. Quando enterradas 1-cm sob o solo, as sementes sempre sobrevivem e pode haver quebra de dormência. A flutuação térmica também pode quebrar uma proporção significativa da dormência em condições de campo, especialmente em Mimosa leiocephala. Em laboratório, ao contrário do esperado, não há quebra da dormência, indicando que a flutuação térmica em si não consiste um mecanismo para quebra da dormência física em espécies do Cerrado. Nos choques térmicos, poucas espécies (seis de 46) apresentaram quebra da dormência. Observamos também que a mortalidade das sementes está relacionada a um trade-off entre forma de crescimento, tamanho das sementes e presença de dormência. Isso se deve ao tamanho pequeno das sementes de arbustos, que a despeito de tipicamente ocorrerem em savana aberta, podem morrer sob condições severas dos choques térmicos, mais do que as espécies arbóreas. Dentre as espécies arbóreas, a filogenia influencia no tamanho e, consequentemente, na mortalidade das sementes frente ao fogo. Concluímos que a germinação das sementes não está diretamente ligada à presença do fogo no mosaico Cerrado-floresta, contrastando com os padrões reconhecidos para outros ecossistemas inflamáveis. / Fire is the principal disturbance in several vegetation types around the world, being called flammable ecosystems. In this context, many species have strategies to regenerate and colonize the post-fire environment, which typically involve seed survival (tolerance) and/or breaking of dormancy. In special, legume seeds usually have an impermeable seed coat (physical dormancy), which may be disrupted by fire-related heat shocks. Another factor that can help in the process of dormancy-breaking is the temperature fluctuation in the soil, which amplitude is increased in gaps formed by the removal of vegetation as a result of the passage of fire. Both factors, fire and temperature fluctuation, are relatively well studied in flammable ecosystems from Australia and Mediterranean vegetation. On the other hand, the patterns related to dormancy-breaking and seed germination are still controversial and less known in tropical savannas from Africa and South America. Therefore, this doctoral Thesis has aimed to evaluate the role of fire on germination and survival of legume seeds from Cerrado. Therefore, we conducted experiments in the field, including experimental burning, and also applied treatments in the laboratory, simulating temperature fluctuation in the gaps and fire passage (heat shocks). After the treatments, we observed germination under optimal conditions, making counting three times a week, and accomplishing viability tests by the end of 30 days of the experiment. The statistical analyses basically consisted on GLMMS with binomial distribution, considering replicates as random effects. Results pointed that seeds die when directly exposed to fire in the soil surface. On the other hand, there is a higher probability of survival when seeds are placed in vegetation gaps. In the gaps, the higher percentage of bare soil provides milder fire temperatures, lasting for less time. When buried at 1-cm belowground, seeds always survive and dormancy-breaking may occur. Temperature fluctuation can also break a significant proportion of dormancy under field conditions, especially for Mimosa leiocephala. In the laboratory, there is no dormancy-breaking, showing that temperature fluctuation itself might not be a mechanism for physical dormancy-breaking in Cerrado species. When heat shocks were applied, six out of 46 species showed dormancy-breaking. We also observed that seed mortality is related to a trade-off between growth-form, seed size and the presence of dormancy. This is due to the small size of seeds from shrubs, that although typically occurring in the open savannas, they might die under severe conditions of temperatures. Among the tree species, phylogeny influences on size and, consequently, mortality of seeds in face to fire. We concluded that seed germination is not directly linked to the presence of fire in the Cerrado-forest mosaic, contrasting to the patterns recognized for other flammable ecosystems. / Fundação Grupo Boticário 0153_2011_PR / FAPESP 2015/06743-0 / CAPES/PDSE 88881.131702/2016-01 / CNPq 455183/2014-7