Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eller_CleitonBreder_M.pdf: 21288842 bytes, checksum: a40ec901911bfd6ea80a8976e0a4dd1b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Florestas nebulares são ecossistemas importantes devido a sua alta biodiversidade, alta taxa de endemismo e funções ecossistêmicas. Plantas de florestas nebulares são constantemente expostas a eventos de neblina, entretanto as consequências ecofisiológicas dessa interação entre vegetação e neblina ainda não estão completamente elucidadas. Em nosso estudo pretendemos investigar como eventos de neblina influenciam as relações hídricas de Drimys brasiliensis, mediante a avaliação das respostas do fluxo de seiva do xilema das plantas em condições de campo e casa de vegetação. Nós também avaliamos as consequências ecofisiológicas da neblina sob condições de escassez de água no solo em experimentos com plantas em casa de vegetação. D. brasiliensis apresentou reversões no fluxo de seiva de alta magnitude (de até 26% da taxa transpiratória diurna máxima) no tronco e na raiz durante eventos de neblina. A frequência e magnitude dos fluxos reversos foram influenciadas pelo conteúdo volumétrico de água no solo. Durante o experimento em casa de vegetação, nebulizações noturnas mantiveram a água no solo e o potencial hídrico das plantas constantes ao longo do experimento mesmo sem irrigação no solo. As plantas nebulizadas também apresentaram maiores taxas de assimilação de carbono, condutância estomática e sobrevivência do que plantas que não foram nebulizadas, embora não tenhamos observado diferenças em taxas de crescimento entre os tratamentos. Nossos resultados sugerem que eventos de neblina são importantes para manutenção do desempenho ecofisiológico e sobrevivência de D. brasiliensis durante períodos de seca. Essa importância pode ser atribuída à capacidade de D. brasiliensis de usar a água da neblina não apenas para reidratar seus tecidos, mas também redistribuindo a água para a rizosfera. Esse processo de redistribuição pode ser importante em ecossistemas frequentemente expostos à neblina, porém mais estudos são necessários para avaliar sua ocorrência em outras espécies, assim como suas consequências ecológicas / Abstract: Cloud forests are considered important ecosystems due to its high biodiversity, endemism levels and ecosystem functions. Cloud forests vegetation is often subjected to fog, however the physiological processes that determines how the vegetation interacts with the fog are still not clearly understood. In this study we investigate how fog events can affect the water relations of Drimys brasiliensis, focusing on the xylem sap flow dynamics in plants at field and greenhouse conditions. We also evaluate the ecophysiological importance of fog during drought periods with greenhouse experiments. D. brasiliensis showed high magnitude reversals of sap flow (up to 26% of the maximum diurnal sap flow rate) on the roots and stem during fog events. The frequency and magnitude of reversals were influenced by the soil volumetric water content. During the greenhouse experiment overnight nebulizations led to maintenance in the soil volumetric water content and plant water status. The fogged plants also showed higher assimilation rates, stomatal conductance and survivability than plants that were not subjected to fog, however we didn't found any difference in the growth rates between the treatments. Our result suggests that fog is important to the maintenance of ecophysiological performance and survival of D. brasiliensis during drought periods. This importance may be attributed to D. brasiliensis capacity to use fog water to rehydrate its tissues and also redistribute the water all the way to the rizosphere. This hydraulic redistribution process can be important in ecosystems subjected to frequent fog events; however more studies are necessary to evaluate the occurrence of this process in other species and its ecological consequences / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T23:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_AlineLopese_M.pdf: 3394396 bytes, checksum: 696ed48aed8374dfcb4e215ad3c94135 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Eventos de neblina constituem uma importante fonte de água em vários ecossistemas terrestres, pois molham as superfícies foliares das plantas sem aumentar significativamente o conteúdo de água no solo. A água interceptada pode escoar ou ser absorvida diretamente pelas folhas inclusive de espécies lenhosas. No entanto, pouco se sabe sobre o papel ecológico desse processo e os mecanismos e estruturas envolvidos no transporte de água do exterior para os tecidos foliares, especialmente em espécies tropicais. Nesse contexto, avaliamos as vias anatômicas envolvidas na absorção de água pelas folhas e elucidamos as consequências desse processo no desempenho ecofisiológico, crescimento e sobrevivência de três espécies lenhosas comuns em matas nebulares do sudeste brasileiro, Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Experimentos com água deuterada e sais traçadores apoplásticos mostraram que as espécies são capazes de obter água diretamente pelas folhas. A absorção foliar pode contribuir em até 42% do conteúdo de água das folhas em D. brasiliensis, que inclusive apresentou fluxo reverso de seiva e menores taxas de transpiração noturna quando expostas à neblina. A água pode difundir diretamente pelas cutículas foliares em todas as espécies. Os tricomas tectores de E. erythropappus e os tricomas glandulares peltados de M. umbellata parecem ser estruturas importantes para a absorção de água nessas espécies. Após transpor a barrreira cuticular, as soluções podem difundir pelas vias apoplásticas da epiderme e do parênquima das folhas das três espécies e atingir o xilema de E. erythropappus e acumular nas células coletoras de M. umbellata. A alta concentração de compostos hidrofílicos nos tecidos foliares de D. brasiliensis e M. umbellata pode ter contribuído na retenção das soluções no mesofilo destas espécies. A borrifação de ramos causou aumento imediato do status hídrico foliar nas espécies, benefício também observado em um experimento de longa duração. Após dois meses, plantas das três espécies que receberam neblina exclusivamente na parte aérea apresentaram maior potencial hídrico, fotossíntese e condutância estomática em comparação às plantas do tratamento de seca em casa de vegetação. D. brasiliensis apresentou 100% de mortalidade após um mês no tratamento de seca. O conteúdo relativo de água no solo das plantas dessa espécie sob neblina manteve-se constante ao longo do experimento, indicando que a neblina pode ter sido usada como fonte de água transpirada neste período. E. erytropappus foi a única espécie que manteve taxas de crescimento e sobrevivência semelhantes entre os tratamentos, sendo que e os benefícios da nebulização só se tornaram evidentes no final do segundo mês. O conteúdo de água no solo das plantas de M. umbellata foi reduzido nos tratamentos de neblina e seca, mas não observamos reduções no potencial hídrico, condutância estomática e fotossíntese. Estes dados sugerem que a absorção de água pelas folhas desta espécie causou um desacoplamento das relações hídricas foliares e das trocas gasosas em relação à disponibilidade de água no solo. Demonstramos que durante eventos de neblina, as três espécies lenhosas de matas nebulares tropicais podem absorver água diretamente pelas folhas. Este processo favorece a hidratação, o desempenho ecofisiológico, o crescimento e a sobrevivência das plantas, mesmo sob baixa disponibilidade de água no solo. / Abstract: Fog deposition is an important water source in several terrestrial ecosystems. Fog water intercepted by the plants can run off to the soil or be absorbed by the leaves. However, very little is known about the ecological role of fog and the mechanisms and structures involved in foliar water uptake by woody species in tropical environments. In this context, we investigated the anatomical pathways involved in the process of foliar uptake of water and evaluated the consequences of this process in the ecophysiological performance, growth and survival of three common woody species from Brazilian cloud forests: Drimys brasiliensis, Eremanthus erythropappus e Myrsine umbellata. Greenhouse experiments using artificial fog enriched in deuterium and labelling experiments with fluorescent apoplastic tracers demonstrated that the three species absorbed water directly through their leaf surfaces. Leaf water uptake contributed to as much as 42% of total foliar water content in D. brasiliensis. Fog exposition caused reversals in sap flow and reduced nighttime transpiration for this species. Water diffused directly through leaf cuticles in all species. Tector trichomes of E. erythropappus and glandular peltate trichomes of M. umbellata are important pathways for water uptake in these species. After the cuticular barrier was transposed, solutions moved through apoplast routes at the epidermis and parenchyma in all species, reaching the xylem in E. erythropappus and accumulating on collector cells of M. umbellata. The high abundance of hidrofilic compounds found on leaf surfaces of D. brasiliensis and M. umbellata may have contributed to the great retention of solution with apoplastic tracers in the mesophyll of these species. Sprayed water on isolated branches caused an immediate increase in leaf water status in the three species, a benefit also observed in a long-term experiment. After two months, plants under the fog treatment improved leaf water potential, photosynthesis and stomatal conductance in relation to plants exposed to drought in a greenhouse experiment. Species responses to the treatments were different. D. brasiliensis had 100% mortality after a month under drought. Soil water content (SWC) of fogged plants was constant throughout the experiment, suggesting that fog water might have been used as the main water source for transpiration during this period. E. erytroppappus was the only species with similar growth and survival rates in all treatments and the beneficial effects of fog water was only observed after two months. For M. umbellata, SWC decreased substantially in the drought and fog treatments but no decrease in water potential, photosynthesis and stomatal conductance was observed. For this species, fog water deposition caused a decoupling of foliar water relations and gas exchange from soil water availability.We demonstrated that the three cloud forest woody species can absorb water directly through their leaves during fog deposition, allowing shoot rehidratation and improving ecophysiological performance, growth and survival when soils are dry. / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal

Orientador: Jose Teixeira Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-15T15:44:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonello_KellyCristina_D.pdf: 3209931 bytes, checksum: ad807b85c48d80b43bb9c5e89fb27160 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O crescimento e o desenvolvimento dos vegetais é conseqüência de vários processos fisiológicos controlados pelas condições ambientais e características genéticas de cada espécie vegetal. Este estudo teve por objetivo caracterizar o comportamento ecofisiológico da transpiração (E) e condutância estomática (Gs) de dois clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla (C041 e P4295) sob diferentes condições de disponibilidade hídrica no solo e em função de variáveis ambientais como radiação global (Rg), radiação fotossinteticamente ativa (Qleaf) e déficit de pressão de vapor da atmosfera (DPV). As aferições foram realizadas ao longo do período de fevereiro de 2007 a agosto de 2008 em três escalas de estudo designadas como vaso, parcela e bacia hidrográfica. Medidas de potencial hídrico antemanhã (?pd) foram realizadas para o acompanhamento das disponibilidades hídricas no solo. Após o conhecimento do comportamento ecofisiológico dos clones em função das variáveis ambientais e ?pd, buscou-se relacionar as respostas obtidas na escala vaso com as escalas parcela e bacia hidrográfica por meio de modelos ecofisiológicos desenvolvidos para a mudança de escala ao nível de folha. De acordo com os resultados, as variáveis ecofisiológicas estiveram diretamente associadas às variáveis ambientais e ao ?pd tanto para o clone C041 quanto para o clone P4295. Foram observados entre os clones comportamentos ecofisiológicos distintos quando associados à Qleaf, DPV e ?pd. Os clones apresentaram-se diferentes na amplitude de resposta de E e Gs em função de Qleaf e DPV entre as escalas, porém, observou-se a mesma tendência de comportamento, com exceção da relação Gs x DPV para o clone C041, entre escala vaso e parcela/bacia hidrográfica. Os modelos propostos para a mudança de escala de folha para folha mostraram-se satisfatórios, principalmente nas relações envolvendo a radiação fotossinteticamente ativa. Contudo, não apresentaram bons resultados para a extrapolação das respostas ecofisiológicas de Gs em função do DPV / Abstract: The growth and development of plants is a consequence of several physiological processes controlled by environmental conditions and genetic characteristics of each plant species. This study aimed to characterize the ecophysiological behavior of transpiration (E) and stomatal conductance (Gs) of two clones of Eucalyptus grandis x urophylla (C041 and P4295) under different soil water conditions and according to environmental variables such as global radiation (Rg), photosynthetic active radiation (Qleaf) and a vapor pressure deficit of the atmosphere (VPD). The measurements were performed during the period February 2007 to August 2008 on three scales of study designated as a pot, plot and watershed. Predawn leaf water potential (?pd) measurements were performed to monitor water availability in the soil. After the knowledge of the ecophysiological behavior of the clones on the basis of environmental variables and ?pd, sought to link the responses obtained in the pots scale with pot and watershed through ecophysiological models developed for scaling up leaf from leaf. According to the results, the ecophysiological behavior were directly associated with environmental variables and the ?pd both to the C041 as for P4295. Were observed among different clones ecophysiological behavior when associated with Qleaf, VPD and ?pd. The clones were different in amplitude of E and Gs as function of Qleaf and VPD between the scales, however, showed the same pattern of behavior, except for Gs x VPD for clone C041 between pot and plot / watershed scale. The proposed models for the scaling up from leaf to leaf were satisfactory, especially in relationships involving the Qleaf. However, they not provided good results for the extrapolation of ecophysiological responses of Gs as a function of VPD / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola