Orientador: Rafael Silva Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T03:36:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bittencourt_PauloRobertodeLima_M.pdf: 1342116 bytes, checksum: cc6f4db33da585ea1481e6a395573774 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Matas nebulares montanas tropicais (MNMT) são ecossistemas frequentemente inundados por neblinas, o que influencia quase todos os aspectos de seu funcionamento. MNMTs são extremamente importantes devido aos serviços ecossistêmicos que provêm, principalmente hidrológicos, e devido a sua alta biodiversidade. Com mudanças climáticas e de uso de terra já acontencendo há urgência em compreender o funcionamento de MNMTs para o desenvolvimento de estratégias de conservação e restauração. O objetivo deste trabalho é analisar e quantificar os efeitos da neblina no microclima e funcionamento foliar de MNMTs. Medimos a ocorrência de neblina, variáveis microclimáticas, parâmetros fotossintéticos e usamos uma nova metodologia para medir a capacidade de absorção foliar de água de cinco espécies abundantes de uma MNMT na região de Campos do Jordão, Brasil. Utilizamos esses dados para estimar os efeitos da neblina na disponibilidade hídrica, na demanda de água da atmosfera, na fotossíntese potencial, na absorção foliar de água e no balanço térmico foliar de MNMTs. A neblina teve um forte efeito no aumento da disponibilidade hídrica do solo e na redução da demanda atmosférica de água. A neblina apresentou um efeito negligível na redução da fotossíntese potencial das espécies estudadas. Nós apresentamos, pela primeira vez, estimativas do efeito da neblina no balanço térmico foliar mostrando que ela possui um importante papel em amenizar as temperaturas foliares médias durante o dia, reduzindo-as em 0.5oC por cada hora de ocorrência de neblina. Nós encontramos que a absorção foliar de água constituí uma fonte importante de água para as espécies estudadas, com a neblina noturna possuindo o potencial de reidratar as folhas de duas das espécies estudadas das suas condições mais secas até hidratação total em mais de 50% das noites. Diferenças na capacidade de absorção foliar de água das espécies estudadas sugere que a absorção foliar é um nicho importante de recursos com o potencial de selecionar características foliares relacionadas à eficiência de absorção foliar de água em espécies de MNMTs / Abstract: Tropical montane cloud forests (TMCFs) are ecosystem with frequent fog immersion influencing almost all aspects of its functioning.TMCFs are extremely important both due to the ecosystem services it provides, particularly hydrologically, and because of its high biodiversity. With climate and land use changes already happening there is urgency on understanding TMCFs functioning to devise conservation and restoration strategies. The objective of this work is to analyze and quantify fog effects on the microclimate and leaf functioning of TMCFs. We measured fog occurrence, microclimatic variables, photosynthetic parameters and used a new methodology to measure foliar water uptake capacity of five abundant TMCFs tree species in the region of Campos do Jordão, Brazil, We used these data to estimate fog effects on water availability, atmospheric water demand, potential photosynthesis, leaf water uptake and leaf thermal balance of TMCF. Fog had a pronounced effect on increasing soil water availability and reducing atmospheric water demand. Fog had a negligible effect on reducing potential photosynthesis of the studied species. We provide for the first time estimates of fog effects on leaf thermal balance showing it has an important effect on buffering mean daytime leaf temperatures by reducing it 0.5oC for each hour of fog occurence. We found that foliar uptake of fog water constitutes an important water source for the studied species, with nocturnal fog having the potential to rehydrate leaves of two of the studied species from its driest conditions to fully rehydration more than 50% of the nights. Differences in foliar water uptake capacity in the studied species suggests leaf water uptake is an important resource niche with potential of selecting leaf water uptake related traits in TMCFs species / Mestrado / Ecologia / Mestre em Ecologia

Conhecer o uso da água pelas árvores é fundamental para entender as interações entre o ambiente e as florestas e compreender seu crescimento por meio do entendimento dos processos que o governa. Objetivou-se com o trabalho determinar as taxas de transpiração, o crescimento e a eficiência do uso da água de árvores de Eucalyptus, por meio do método de Granier, em parcelas com e sem irrigação, além de compará-lo ao modelo de Penman-Monteith para estimativa da transpiração. O experimento foi realizado em um plantio de clone de Eucalyptus, instalado em março de 2001, no município de Eunápolis, BA. Para determinação da transpiração, foi avaliado o fluxo xilemático no período de agosto a dezembro de 2005, por meio de sondas instaladas no tronco das árvores. Para avaliação do crescimento das plantas, estimouse o incremento de biomassa nos tratamentos a cada quatro meses, enquanto que a eficiência do uso da água (EUA) foi obtida pela razão entre o incremento de biomassa e quantidade de água transpirada no período. Adicionalmente, foi avaliada a variação da umidade no perfil do solo pelo sistema TDR nos dois tratamentos. Foi necessário calibrar o método de Granier, pois se observou que a equação original subestimou significativamente o uso de água. A densidade mensal do fluxo de seiva variou de 16,4 a 35,5 cm³ cm-2 hora-1, sem diferir entre os tratamentos. Enquanto a transpiração média das árvores irrigadas foi igual ou superior às não irrigadas, atingindo valores da ordem de 68 a 79 L arv-1 dia-1, o incremento de biomassa foi superior no tratamento irrigado (16 kg planta-1) em relação ao não irrigado (10 kg planta-1), ou seja, o eucalipto não apresentou consumo de luxo de água, pois a água a mais transpirada pela árvores irrigadas foi efetivamente usada para auxiliar a fixação de carbono no tronco. A EUA não diferiu entre os tratamentos, com média de 1,0 g L-1. Observou-se que, independentemente do tratamento, árvores com maior biomassa inicial apresentaram EUA superior às árvores de menor porte durante o período do estudo. Obteve-se uma relação não linear entre condutância da copa e déficit de pressão de vapor, indicando que o eucalipto apresenta um controle estomático que limita a transpiração. Quando avaliado na escala mensal, o modelo de Penman-Monteith estimou com precisão a transpiração do eucalipto. / Estimating the water use by trees is fundamental to understand the interactions between environment and plants and to know more about the processes that governs it. This work aimed to determine the transpiration rates, the growth and the water use efficiency of clonal Eucalyptus trees, using the Granier method, with or without irrigation, besides comparing it to the Penman-Monteith model for estimating transpiration. The experiment was accomplished in a Eucalyptus clonal plantation installed in March of 2001, in Eunapolis city, State of Bahia, Brazil. For determination of transpiration, the sap flow was evaluated in the period of August to December of 2005, using probes installed in the trees stems. To evaluate tree growth the biomass increment was considered in the treatments every four months, while the water use efficiency (WUE) was obtained by the ratio between the biomass increment and amount of water transpired in the period. Additionally, the variation of humidity was evaluated in the soil profile by the TDR system in both treatments. It was necessary to calibrate the Granier method because it was observed that the original equation underestimated the water use. The monthly sap flow density ranged from 16,4 to 35,5 cm³ cm-2 hour-1 and not differing between treatments. While the average transpiration of the irrigated trees was equal or superior to the no irrigated ones, with values varying from 68 to 79 L day-1 per tree, the biomass increment was superior in the irrigated treatment (16 kg tree-1) in relation to the no irrigated (10 kg tree-1). This results points that the Eucalyptus did not present luxury consumption of water, because the additional water transpired by the irrigated trees was used to allocate more carbon to the stem. The WUE did not differ between treatments, with average of 1,0 g L-1. It was observed that, independently of the treatment, trees with larger initial biomass presented highest WUE in relation to the smaller trees during the studied period. It was obtained a no linear relationship between canopy conductance and vapor pressure deficit, indicating that Eucalyptus presents a strong stomatal control that limit the transpiration. When used at monthly scale, Penman-Monteith model evaluated the transpiration of the Eucalyptus accurately.

Conhecer o uso da água pelas árvores é fundamental para entender as interações entre o ambiente e as florestas e compreender seu crescimento por meio do entendimento dos processos que o governa. Objetivou-se com o trabalho determinar as taxas de transpiração, o crescimento e a eficiência do uso da água de árvores de Eucalyptus, por meio do método de Granier, em parcelas com e sem irrigação, além de compará-lo ao modelo de Penman-Monteith para estimativa da transpiração. O experimento foi realizado em um plantio de clone de Eucalyptus, instalado em março de 2001, no município de Eunápolis, BA. Para determinação da transpiração, foi avaliado o fluxo xilemático no período de agosto a dezembro de 2005, por meio de sondas instaladas no tronco das árvores. Para avaliação do crescimento das plantas, estimouse o incremento de biomassa nos tratamentos a cada quatro meses, enquanto que a eficiência do uso da água (EUA) foi obtida pela razão entre o incremento de biomassa e quantidade de água transpirada no período. Adicionalmente, foi avaliada a variação da umidade no perfil do solo pelo sistema TDR nos dois tratamentos. Foi necessário calibrar o método de Granier, pois se observou que a equação original subestimou significativamente o uso de água. A densidade mensal do fluxo de seiva variou de 16,4 a 35,5 cm³ cm-2 hora-1, sem diferir entre os tratamentos. Enquanto a transpiração média das árvores irrigadas foi igual ou superior às não irrigadas, atingindo valores da ordem de 68 a 79 L arv-1 dia-1, o incremento de biomassa foi superior no tratamento irrigado (16 kg planta-1) em relação ao não irrigado (10 kg planta-1), ou seja, o eucalipto não apresentou consumo de luxo de água, pois a água a mais transpirada pela árvores irrigadas foi efetivamente usada para auxiliar a fixação de carbono no tronco. A EUA não diferiu entre os tratamentos, com média de 1,0 g L-1. Observou-se que, independentemente do tratamento, árvores com maior biomassa inicial apresentaram EUA superior às árvores de menor porte durante o período do estudo. Obteve-se uma relação não linear entre condutância da copa e déficit de pressão de vapor, indicando que o eucalipto apresenta um controle estomático que limita a transpiração. Quando avaliado na escala mensal, o modelo de Penman-Monteith estimou com precisão a transpiração do eucalipto. / Estimating the water use by trees is fundamental to understand the interactions between environment and plants and to know more about the processes that governs it. This work aimed to determine the transpiration rates, the growth and the water use efficiency of clonal Eucalyptus trees, using the Granier method, with or without irrigation, besides comparing it to the Penman-Monteith model for estimating transpiration. The experiment was accomplished in a Eucalyptus clonal plantation installed in March of 2001, in Eunapolis city, State of Bahia, Brazil. For determination of transpiration, the sap flow was evaluated in the period of August to December of 2005, using probes installed in the trees stems. To evaluate tree growth the biomass increment was considered in the treatments every four months, while the water use efficiency (WUE) was obtained by the ratio between the biomass increment and amount of water transpired in the period. Additionally, the variation of humidity was evaluated in the soil profile by the TDR system in both treatments. It was necessary to calibrate the Granier method because it was observed that the original equation underestimated the water use. The monthly sap flow density ranged from 16,4 to 35,5 cm³ cm-2 hour-1 and not differing between treatments. While the average transpiration of the irrigated trees was equal or superior to the no irrigated ones, with values varying from 68 to 79 L day-1 per tree, the biomass increment was superior in the irrigated treatment (16 kg tree-1) in relation to the no irrigated (10 kg tree-1). This results points that the Eucalyptus did not present luxury consumption of water, because the additional water transpired by the irrigated trees was used to allocate more carbon to the stem. The WUE did not differ between treatments, with average of 1,0 g L-1. It was observed that, independently of the treatment, trees with larger initial biomass presented highest WUE in relation to the smaller trees during the studied period. It was obtained a no linear relationship between canopy conductance and vapor pressure deficit, indicating that Eucalyptus presents a strong stomatal control that limit the transpiration. When used at monthly scale, Penman-Monteith model evaluated the transpiration of the Eucalyptus accurately.