Transições de floresta-campo são encontradas em diversas regiões do mundo. Sob condições climáticas favoráveis, tem-se observado um padrão de aumento na densidade de lenhosas e expansão florestal sobre áreas de vegetação campestre. Este trabalho tem como objetivo identificar diferenças de composição de espécies lenhosas e composição funcional entre comunidades florestais e de transição, bem como identificar padrões funcionais destas comunidades em resposta a gradientes de clima e solo. Para tanto, foram coletados dados em 18 áreas de transição floresta-campo no sul do Brasil, considerando a densidade de espécies lenhosas e atributos foliares mensurados em cada habitat (floresta e transição). Os sítios de amostragem foram descritos por variáveis de clima e solo, gerando assim três matrizes ambientais (E): tipo de habitat, climática e edáfica. A análise dos dados envolveu ajustes de Procrustes entre matriz T (atributos médios da comunidade ponderados pela abundância das espécies) e matriz E (r (TE)) para detectar padrões de convergência de atributos, e entre diversidade funcional (R) e matriz E (r (RE)) para detectar padrões de divergência, relacionando estes padrões a cada matriz E. Os resultados indicaram padrões de convergência e divergência em relação à matriz de habitat. Comunidades florestais e de transição diferiram em termos de média de SLA e área foliar, e também quanto à diversidade funcional (ambos com valores maiores na floresta). Considerando os gradientes ambientais, as comunidades de ambos os habitats apresentaram padrões de convergência com o clima e o solo. Em matéria de clima, o principal resultado foi em relação ao SLA, com valores mais altos em áreas de florestas estacionais. Quanto ao solo, as comunidades florestais demonstraram uma associação de SLA e espessura da folha com o gradiente de matéria orgânica / fertilidade, porém as comunidades de transição não apresentaram padrões claros. Padrões de divergência em relação ao solo foram observados para ambos os habitats, mas só a floresta apresentou divergência em relação ao gradiente climático. Concluímos que, apesar das diferenças locais entre habitats em termos de composição de espécies lenhosas e estratégias funcionais, as comunidades de transição e de floresta estão respondendo de forma semelhante aos gradientes climáticos regionais. No geral, as espécies lenhosas demonstram ter estratégias funcionais relacionadas a atributos foliares que tem possibilitado o processo de adensamento de lenhosas em ecossistemas campestres em áreas de transição de floresta-campo. / Forest-grassland transitions are found in many different regions of the world. Through favorable climatic conditions, a pattern of woody encroachment and forest expansion over open grassy areas is observed. This work aims at identifying species composition and functional differences between forest and transition communities concerning woody plants, as well as functional patterns of communities in response to climate and soil gradients. We collected data in 18 forest-grassland transition areas in southern Brazil, considering woody plant species density and leaf traits that were measured for each habitat (forest and transition). Sites were described by climate and soil variables, leading to three different environmental matrices (E): habitat-type, climatic, and soil gradient. Data analysis involved Procrustes adjustment between matrix T (community-weighted mean traits) and matrix E (r(TE)) to detect trait-convergence, and between functional diversity (R) and matrix E (r(RE)) to detect patterns of divergence related to each matrix E. Results showed convergence and also divergence concerning the habitat-type matrix. Forest and transitional communities differed in terms of SLA and leaf area community-weighted means, and also in functional diversity. Concerning the environmental gradients, either forest or transition habitats presented convergence patterns with climate and soil gradients. Main results concerning climate were related to higher SLA at seasonal forest sites. As for soil, forest communities have demonstrated an association of SLA and leaf thickness with the organic matter/fertility gradient, but transition didn’t present clear patterns. Concerning alpha-divergence both habitats responded to soil gradients, but only forest presented divergence concerning climate. We conclude that although woody species of both habitats locally differed in species composition and their functional strategies, communities of forest and grassland transitions are responding similarly to broader climate gradients. Overall woody species seem to have leaf traits strategies that enabled the encroachment process of grassy ecosystems in forest-grassland transitions.

Transições de floresta-campo são encontradas em diversas regiões do mundo. Sob condições climáticas favoráveis, tem-se observado um padrão de aumento na densidade de lenhosas e expansão florestal sobre áreas de vegetação campestre. Este trabalho tem como objetivo identificar diferenças de composição de espécies lenhosas e composição funcional entre comunidades florestais e de transição, bem como identificar padrões funcionais destas comunidades em resposta a gradientes de clima e solo. Para tanto, foram coletados dados em 18 áreas de transição floresta-campo no sul do Brasil, considerando a densidade de espécies lenhosas e atributos foliares mensurados em cada habitat (floresta e transição). Os sítios de amostragem foram descritos por variáveis de clima e solo, gerando assim três matrizes ambientais (E): tipo de habitat, climática e edáfica. A análise dos dados envolveu ajustes de Procrustes entre matriz T (atributos médios da comunidade ponderados pela abundância das espécies) e matriz E (r (TE)) para detectar padrões de convergência de atributos, e entre diversidade funcional (R) e matriz E (r (RE)) para detectar padrões de divergência, relacionando estes padrões a cada matriz E. Os resultados indicaram padrões de convergência e divergência em relação à matriz de habitat. Comunidades florestais e de transição diferiram em termos de média de SLA e área foliar, e também quanto à diversidade funcional (ambos com valores maiores na floresta). Considerando os gradientes ambientais, as comunidades de ambos os habitats apresentaram padrões de convergência com o clima e o solo. Em matéria de clima, o principal resultado foi em relação ao SLA, com valores mais altos em áreas de florestas estacionais. Quanto ao solo, as comunidades florestais demonstraram uma associação de SLA e espessura da folha com o gradiente de matéria orgânica / fertilidade, porém as comunidades de transição não apresentaram padrões claros. Padrões de divergência em relação ao solo foram observados para ambos os habitats, mas só a floresta apresentou divergência em relação ao gradiente climático. Concluímos que, apesar das diferenças locais entre habitats em termos de composição de espécies lenhosas e estratégias funcionais, as comunidades de transição e de floresta estão respondendo de forma semelhante aos gradientes climáticos regionais. No geral, as espécies lenhosas demonstram ter estratégias funcionais relacionadas a atributos foliares que tem possibilitado o processo de adensamento de lenhosas em ecossistemas campestres em áreas de transição de floresta-campo. / Forest-grassland transitions are found in many different regions of the world. Through favorable climatic conditions, a pattern of woody encroachment and forest expansion over open grassy areas is observed. This work aims at identifying species composition and functional differences between forest and transition communities concerning woody plants, as well as functional patterns of communities in response to climate and soil gradients. We collected data in 18 forest-grassland transition areas in southern Brazil, considering woody plant species density and leaf traits that were measured for each habitat (forest and transition). Sites were described by climate and soil variables, leading to three different environmental matrices (E): habitat-type, climatic, and soil gradient. Data analysis involved Procrustes adjustment between matrix T (community-weighted mean traits) and matrix E (r(TE)) to detect trait-convergence, and between functional diversity (R) and matrix E (r(RE)) to detect patterns of divergence related to each matrix E. Results showed convergence and also divergence concerning the habitat-type matrix. Forest and transitional communities differed in terms of SLA and leaf area community-weighted means, and also in functional diversity. Concerning the environmental gradients, either forest or transition habitats presented convergence patterns with climate and soil gradients. Main results concerning climate were related to higher SLA at seasonal forest sites. As for soil, forest communities have demonstrated an association of SLA and leaf thickness with the organic matter/fertility gradient, but transition didn’t present clear patterns. Concerning alpha-divergence both habitats responded to soil gradients, but only forest presented divergence concerning climate. We conclude that although woody species of both habitats locally differed in species composition and their functional strategies, communities of forest and grassland transitions are responding similarly to broader climate gradients. Overall woody species seem to have leaf traits strategies that enabled the encroachment process of grassy ecosystems in forest-grassland transitions.

Les forêts fournissent de nombreux services écosystémiques qui peuvent être compromis par les insectes. Le maintien de la santé des forêts est un enjeu majeur de la gestion forestière qui nécessite l’acquisition de connaissances sur les interactions arbres-ravageurs. Dans ce contexte, nous nous sommes focalisés sur la question de la résistance des chênes à un ravageur, la chenille processionnaire du chêne (CPC).La CPC est un herbivore spécialiste des chênes décidus en Europe. Elle est responsable de fortes défoliations, en plus de graves urtications chez les usagers de la forêt. Au travers d’une série d’observations et d’expériences menées à plusieurs niveaux d’intégration (de l’arbre jusqu’à la forêt), nous nous sommes intéressés à la réponse de la CPC à différents facteurs écologiques intervenant dans la résistance des arbres : la composition du peuplement, le voisinage et les traits foliaires liés à la défense.La résistance des arbres aux herbivores est influencée par la composition des forêts. Pour une espèce donnée, les arbres subissent en général moins d’attaques dans les mélanges que dans les peuplements purs (résistance par association). Nous avons testé l’effet des associations entre espèces d’arbres sur la résistance des chênes à la CPC, en comparant l’abondance des adultes et les dégâts des larves sur le chêne pédonculé (Quercus robur) et le chêne sessile (Q.petraea) dans des peuplements purs ou mélangés. Nous avons exploré les mécanismes sous-jacents, en recherchant les traits foliaires des chênes impliqués dans la variabilité des performances de la CPC. Enfin, nous nous sommes interrogés sur les causes génétiques et environnementales de la variabilité interindividuelle dans l’expression de ces traits.Premièrement, nous avons mis en évidence une plus grande susceptibilité de Q.petraea, caractérisée par une plus grande attractivité de Q.petraea pour les papillons de CPC, un niveau de défoliation plus élevé et une plus grande survie et prise de poids des larves sur cette essence. Nous avons aussi mis en évidence une plus grande susceptibilité des chênes dans les peuplements purs par rapport aux peuplements mélangés, en particulier ceux associant un chêne à une autre essence non hôte. Ensuite, nous avons étudié les mécanismes conférant une plus grande résistance à Q.robur et aux peuplements mélangés, en mesurant les traits foliaires (les défenses chimiques et la phénologie). La synchronisation entre le développement des feuilles et celui des larves est apparue comme un facteur clé déterminant les performances de la CPC. La concentration des défenses chimiques dans les feuilles était positivement corrélée au taux de consommation des feuilles par les chenilles, suggérant une compensation alimentaire pour maintenir la croissance sur les feuilles les plus défendues. Nous avons montré que l’expression de ces traits était influencée par l’identité des voisins. Enfin, chez Q.robur, nous avons montré l’existence d’un contrôle génétique de l’arbre sur les performances des chenilles.L’ensemble des résultats permet de mieux comprendre les processus impliqués dans l’effet du mélange d’essences sur les dégâts d’insectes et apporte des éléments permettant d’orienter la gestion des peuplements de chênes pour une meilleure résistance à la CPC. Au vu de ces résultats, il semblerait préférable de favoriser Q.robur pour sa moindre attractivité et sa plus grande résistance à la CPC. Cette proposition va toutefois à l’encontre des préconisations d’utilisation de Q.petraea pour adapter les chênaies au risque de déficit hydrique et ne fait que rajouter un élément de complexité à la gestion de la résistance des forêts face à des perturbations multiples en interaction. A l’aune de la mise en évidence de l’effet du génotype de l’arbre et de ses traits foliaires dans le développement de la CPC, la caractérisation des gènes et des molécules de défenses impliquées reste un champ de recherche quasi inexplorée, qu’il conviendra de défricher. / Forest ecosystems provide a series of ecosystem services that can be threatened by pest insects. Maintaining forest health is therefore a major challenge of forest management that requires a sound understanding of tree-pest interactions. In this context, we investigated oak resistance (and its drivers) to a pest insect, the oak processionary moth (OPM), Thaumetopoea processionea.The OPM is a specialist herbivore feeding on oaks in Europe. It is responsible for significant defoliation, in addition to serious urtication in forest users and practitioners. Through a series of observations and experiments carried out at several levels of integration (from tree to forest stand levels), we investigated the response of this insect to various ecological factors involved in oak resistance: forest stand species composition, tree neighbourhood effects and leaf traits potentially associated with defence.Forest species composition has well documented effects on tree resistance to herbivores. For a given species, trees are generally less attacked in mixtures than in pure stands (i.e. associational resistance). But the opposite - associational susceptibility - also exists. We tested whether tree species diversity generated associational resistance to OPM, by comparing abundance and damage on the pedunculate (Quercus robur) and sessile oaks (Q. petraea) in pure and mixed stands. We also investigated the underlying mechanisms, by characterizing the leaf traits involved in the variability of OPM performance. Finally, we focused on the genetic and environmental causes of inter-individual variability in the expression of these traits.First, we found that Q. petraea was generally more susceptible to the OPM than Q. robur. Stands dominated by Q. petraea attracted more OPM moths, Q. petraea suffered more defoliation, and OPM larvae had greater survival and weight gain on this species. We also found greater susceptibility of both oak species in pure stands as compared to mixed stands, particularly those associating an oak with another non-host species. Second, we investigated the mechanisms conferring greater resistance to Q. robur and to mixed stands by quantifying leaf chemical and developmental traits involved in oak-OPM interactions. The synchronization between leaf development and larval development also appeared to be a key factor determining the OPM performance. The concentration of leaf chemical defences was positively correlated with OPM consumption rate, suggesting a compensatory feeding response to maintain OPM growth rate on well-defended leaves. Leaf traits involved in oak-OPM interactions were partially determined by the identity of oak neighbours. Third, we found evidence that OPM performance was partially under the genetic control of their host trees in Q. robur.Overall, these results built toward a better understanding of the processes involved in the effect of tree species mixture on the damage caused by pest insects and provide new avenues to guide oak stand management for improved resistance to OPM. Based on the results of this study, it would seem preferable to favour Q. robur in oak stands because it is less attractive and more resistant to OPM attacks, both in the field and in the laboratory. However, this statement goes against current recommendations to use Q. petraea to adapt the oak to the increased risk of water deficit and therefore adds to complexity of managing forests for resistance to multiple-interacting stresses.

A invasão por gramíneas africanas é uma das principais ameaças à diversidade biológica e funcional das formações savânicas do cerrado. Uma questão central em invasões por plantas é entender como espécies oriundas de sistemas com diferentes pressões seletivas são capazes de adquirir e utilizar recursos em um novo ambiente. O objetivo deste estudo foi de comparar os padrões de uso luz e água de gramíneas nativas e invasoras em duas condições de cobertura arbórea ao longo de um gradiente de invasão em uma área de cerrado localizada no Parque Estadual do Juquery - SP. O efeito da presença da cobertura sobre os indivíduos foi investigado através de amostragens em fisionomia de campo (dossel ausente) e de campo cerrado (dossel presente). A hipótese de que o desempenho no uso de recursos de invasoras supera o de nativas em presença de cobertura arbórea foi testada através da medição de aspectos ligados à capacidade de interceptação da luz e ao desempenho de uso da luz e água associado ao potencial de ganho de carbono. As gramíneas africanas apresentaram padrões de arranjo espacial das folhas e estrutura foliar que diferem dos de nativas. As copas das invasoras apresentaram maior grau de sobreposição entre as folhas. As folhas das invasoras exibiram menores inclinações, menor espessura e menor razão de massa seca por área. A presença do dossel arbóreo favoreceu o transporte fotoquímico de elétrons de invasoras e desfavoreceu o de nativas. As principais diferenças nas dinâmicas de trocas gasosas entre nativas e invasoras foram observadas quando as razões foram expressas por massa seca foliar. Diferenças nas relações entre as variáveis indicam que a relação do padrão de investimento em tecidos foliares com o potencial fotossintético pode implicar em respostas contrastantes de nativas e invasoras aos regimes de irradiância nas fisionomias de campo sujo e campo cerrado / Invasions by African grasses constitutes one of the greatest threats to the biological and functional diversity of the cerrado savannas. A central question to understand plant invasions is how species originating from systems with distinct selective pressures are able to acquire and utilize resources in their new environments. The objective of this study was to compare native and invasive grasses with respect to their light and water use patterns in two sites with differing canopy tree cover along an invasion gradient in a cerrado area in the Juquery State Park, SP. The effect of the canopy tree cover on the grass individuals was investigated through sampling in the cerrado physiognomies of \'campo sujo\' (tree cover absent) and \'campo cerrado\' (tree cover present). The hypothesis that invaders outperform natives under the presence of canopy tree cover in terms of resource-use was tested through field measurements of traits related to light interception capacity and to the performance in light and water use associated with carbon gain potentials. Invasive African grasses showed distinct patterns of crown architecture and leaf structure when compared to natives. Invaders showed a greater degree of leaf overlapping in the crown. Invaders leaves were thinner, relatively more planophile, and showed smaller leaf dry mass per area ratios. The presence of canopy tree cover favored the invaders photochemical electron transport while disfavored natives. The main differences concerning native and invaders gas-exchange dynamics were observed on a leaf dry mass basis. The relation between patterns of leaf tissue investment and photosynthetic potentials could imply in contrasting responses of native and invasive grasses to the irradiance regime in differing cerrado vegetation types

Em ambientes degradados, a restauração ecológica visa acelerar o processo de sucessão ecológica. A técnica mais utilizada para a restauração de ambientes muito degradados é o plantio de mudas. A seleção das espécies é determinante para o sucesso dos projetos de restauração, pois as espécies precisam se estabelecer e crescer diante das condições do ambiente. Utilizar a abordagem de características funcionais pode ser uma ferramenta promissora para auxiliar a seleção de espécies em projetos de restauração. Em ambientes florestais, há evidências de que as características funcionais afetam o desempenho das espécies, entretanto, existem poucos estudos realizados em áreas em restauração. Neste estudo, foi avaliada a relação entre as características funcionais foliares e a taxa de crescimento relativo em altura e em diâmetro à altura do solo de espécies arbóreas nativas plantadas em uma área degradada que está sendo restaurada. Para descrever a relação entre as características funcionais e a taxa de crescimento relativo (TCR) dos indivíduos foi utilizada a abordagem de seleção de modelos baseados em modelos lineares de efeitos mistos (MLEM). A seleção de modelos foi realizada utilizando o critério de informação de Akaike (Akaike\'s Information Criterion) (AIC). As características funcionais não apresentaram relação com a taxa de crescimento relativo em altura e diâmetro dos indivíduos das espécies, possivelmente devido às diferenças nas condições ambientais entre ambientes florestais e ambientes degradados. Apesar de não ter sido encontrada uma relação entre as características funcionais e a TCR, o modelo mais plausível selecionado indica que indivíduos maiores no início do monitoramento possuem menores taxas de crescimento relativo em altura, ou seja, indivíduos mais altos possuem menores taxas de crescimento em altura. Isso pode ser um indicativo de que as espécies analisadas possuem taxa de crescimento relativo dependente do tamanho. Considerando que não foi encontrada relação entre as características funcionais morfológicas e a taxa de crescimento relativo em uma área em restauração, é razoável supor que essa abordagem não pode ser utilizada em todos os ambientes. Estudos que avaliem características funcionais foliares nos diferentes estágios de desenvolvimento das plantas em ambientes degradados podem refinar essas análises e ajudar a definir se a seleção de espécies para projetos de restauração pode ser feita usando a abordagem de características funcionais / In degraded environments, ecological restoration aims to accelerate the process of ecological succession. The most widely used technique for restoration of degraded environments is the planting of seedlings. The selection of species is crucial to the success of the restoration projects, because the species need to establish and grow under the harsh conditions of the environment. Using the approach of functional traits can be a promising tool to assist in the selection of species in restoration projects. In forest environments, there is evidence that functional traits affect the performance of the species, however, there are few studies conducted in areas undergoing restoration. In this study, the relationship between the functional leaf traits and the relative growth rate in height and in diameter at ground level of native tree species planted in a degraded area that is being restored was evaluated. To describe the relationship between the functional traits and the relative growth rate (RGR) of individuals, we used the approach of model selection based on linear mixed effects models (LMEM). The selection of models was performed using Akaike\'s Information Criterion (AIC). The functional traits showed no relationship with the relative growth rate in height and diameter of the individuals of the species, possibly due to differences in environmental conditions between forest environments and degraded environments. Despite not finding a relationship between the functional traits and the RGR, the most plausible model selected indicates that larger individuals at the beginning of monitoring have lower relative growth rates in height, that is, taller individuals have lower rates of growth in height. Considering that no relationship between the morphological functional traits and the relative growth rate in an area undergoing restoration was found, it is reasonable to assume that this approach cannot be applied in all environments. Studies that assess functional traits of the leaf in the different stages of plant development in degraded environments can refine these analyses and help define whether the selection of species for restoration projects can be accomplished using the approach of functional characteristics

Em ambientes degradados, a restauração ecológica visa acelerar o processo de sucessão ecológica. A técnica mais utilizada para a restauração de ambientes muito degradados é o plantio de mudas. A seleção das espécies é determinante para o sucesso dos projetos de restauração, pois as espécies precisam se estabelecer e crescer diante das condições do ambiente. Utilizar a abordagem de características funcionais pode ser uma ferramenta promissora para auxiliar a seleção de espécies em projetos de restauração. Em ambientes florestais, há evidências de que as características funcionais afetam o desempenho das espécies, entretanto, existem poucos estudos realizados em áreas em restauração. Neste estudo, foi avaliada a relação entre as características funcionais foliares e a taxa de crescimento relativo em altura e em diâmetro à altura do solo de espécies arbóreas nativas plantadas em uma área degradada que está sendo restaurada. Para descrever a relação entre as características funcionais e a taxa de crescimento relativo (TCR) dos indivíduos foi utilizada a abordagem de seleção de modelos baseados em modelos lineares de efeitos mistos (MLEM). A seleção de modelos foi realizada utilizando o critério de informação de Akaike (Akaike\'s Information Criterion) (AIC). As características funcionais não apresentaram relação com a taxa de crescimento relativo em altura e diâmetro dos indivíduos das espécies, possivelmente devido às diferenças nas condições ambientais entre ambientes florestais e ambientes degradados. Apesar de não ter sido encontrada uma relação entre as características funcionais e a TCR, o modelo mais plausível selecionado indica que indivíduos maiores no início do monitoramento possuem menores taxas de crescimento relativo em altura, ou seja, indivíduos mais altos possuem menores taxas de crescimento em altura. Isso pode ser um indicativo de que as espécies analisadas possuem taxa de crescimento relativo dependente do tamanho. Considerando que não foi encontrada relação entre as características funcionais morfológicas e a taxa de crescimento relativo em uma área em restauração, é razoável supor que essa abordagem não pode ser utilizada em todos os ambientes. Estudos que avaliem características funcionais foliares nos diferentes estágios de desenvolvimento das plantas em ambientes degradados podem refinar essas análises e ajudar a definir se a seleção de espécies para projetos de restauração pode ser feita usando a abordagem de características funcionais / In degraded environments, ecological restoration aims to accelerate the process of ecological succession. The most widely used technique for restoration of degraded environments is the planting of seedlings. The selection of species is crucial to the success of the restoration projects, because the species need to establish and grow under the harsh conditions of the environment. Using the approach of functional traits can be a promising tool to assist in the selection of species in restoration projects. In forest environments, there is evidence that functional traits affect the performance of the species, however, there are few studies conducted in areas undergoing restoration. In this study, the relationship between the functional leaf traits and the relative growth rate in height and in diameter at ground level of native tree species planted in a degraded area that is being restored was evaluated. To describe the relationship between the functional traits and the relative growth rate (RGR) of individuals, we used the approach of model selection based on linear mixed effects models (LMEM). The selection of models was performed using Akaike\'s Information Criterion (AIC). The functional traits showed no relationship with the relative growth rate in height and diameter of the individuals of the species, possibly due to differences in environmental conditions between forest environments and degraded environments. Despite not finding a relationship between the functional traits and the RGR, the most plausible model selected indicates that larger individuals at the beginning of monitoring have lower relative growth rates in height, that is, taller individuals have lower rates of growth in height. Considering that no relationship between the morphological functional traits and the relative growth rate in an area undergoing restoration was found, it is reasonable to assume that this approach cannot be applied in all environments. Studies that assess functional traits of the leaf in the different stages of plant development in degraded environments can refine these analyses and help define whether the selection of species for restoration projects can be accomplished using the approach of functional characteristics

Orientadores: Marcos Pereira Marinho Aidar, Rafael Silva Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-17T23:16:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosado_BrunoHenriquePimentel_D.pdf: 5546425 bytes, checksum: c44175517f96f35f31d721d7439b5cfa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O entendimento de como espécies de plantas utilizam água, requer a caracterização dos fatores que afetam o fluxo de água no contínuo solo-planta-atmosfera (SPA). Desta forma, esta tese reúne trabalhos nos quais investiguei como variações no uso de água de espécies arbóreas na Floresta Atlântica estão relacionadas a atributos morfológicos, grau de exposição da copa (EC) e à variação de fatores abióticos em função da altitude na Mata Atlântica. As altitudes estudadas, 100 e 1000 metros de altitude acima do nível do mar, correspondem às Florestas Ombrófila Densa de Terras Baixas (FODTB) e Montana (FODM). A maior radiação solar (RS) e demanda evaporativa do ar (DPV) associada à menor pressão atmosférica na FODM favoreceriam uma maior transpiração, criando situações de maior vulnerabilidade à variação na disponibilidade hídrica. No entanto, não se pode descartar que mesmo espécies que co-ocorrem em um mesmo ambiente podem apresentar diferentes capacidades de regular o uso de água devido ao papel de atributos morfofisiológicos sobre o SPA. Foram estudados alguns dos componentes do contínuo SPA tais como a densidade de comprimento de raízes finas (DCR) e repelência hídrica foliar (RHF), além de medidas diretas de fluxo de água do xilema. Variações em atributos funcionais e seu reflexo no uso de água das espécies se deram em função da EC e da variação dos fatores abióticos conforme aumento da altitude. Maiores DCR e RHF na FODM; regulação da transpiração noturna na FODM além de menores condutâncias totais associadas a atributos morfológicos indicaram ajustes associados ao uso da água. Estes resultados trazem novas contribuições para o entendimento do funcionamento de floresta tropicais chuvosas ao evidenciar que luz e nutrientes não podem ser considerados como os únicos fatores limitantes destes ambientes / Abstract: Understanding how different plant species and / or functional types use water requires characterization of the factors that affect the continuous soil-plant-atmosphere (SPA). This thesis presents a number of studies in which I investigated how changes in water use of tree species in the Atlantic Forest are related to morphological attributes, crown exposure (CE) and the variation of abiotic factors as a function of altitude in the Atlantic. The altitudes studied, 100 and 1000 meters above sea level, correspond to the lowland ombrophilous dense forest (LODF) and Montane (MODF). Potentially, the higher solar radiation, higher vapor pressure déficit and lower atmospheric pressure at the MODF, would drive higher transpiration rates leading to higher vulnerability to variation in water availability in comparison to the LODF. However, we can not disregard that even co-occurring species may show different abilities to regulate water use due to the role of morpho-physiological traits on the SPA. Were studied components that are part of the continuum SPA such as fine root length density (RLD), which indicates efficiency water absorption, leaf water repellency (LWR) and wood density, besides measurements of sap flow. Variations in functional attributes and its reflection on water use species that have were associated to CE and the variation of abiotic factors according to altitude. Higher RLD and LWR at the MODF; regulation of nighttime transpiration at the MODF and trend of lower total conductance in relation to the LODF indicate adjustments associated with the water use. These results provide important contributions to understanding tropical rain forest functioning and indicate that light and nutrients can not be considered as the only limiting factors at these environments / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This thesis has the aim to evaluate growth of native grasses of natural grasslands Rio Grande do Sul state: Axonopus affinis, Paspalum notatum, Andropogon lateralis e Aristida laevis belonging to plant functional types A, B, C and D, respectively, in response to increasing N and P in soil. For this, the four grasses were grown in greenhouse with different N and P soil availability. The results were presented in two articles: the first evaluated species responses to increase N and P soil availability and relationships with functional traits and with tissue nitrogen concentration. The second article describes species response to increasing soil P availability besides P chemical fractions accumulated on plant tissue and acid phosphatase activity on leaves. All species respond to increase soil N and P availability but it was evidenced that resources capture species presented shorter time responses than conservation species. Independent of soil nutrients availability conditions where species were grown, the grass P. notatum showed the greater N and P use efficiency. The higher potential of relative response to increase N plus P and P availability was found for the grass A. affinis, which has leaf traits of resources capture species. For this, it was suggested that resources capture species have greater potential response to fertilization in relation to resources conservation species. / Esta tese tem o objetivo de avaliar o crescimento das gramíneas nativas das pastagens naturais do Rio Grande do Sul: Axonopus affinis, Paspalum notatum, Andropogon lateralis e Aristida laevis representantes dos tipos funcionais de plantas A e B de captura de recursos, e C e D de conservação de recursos, respectivamente, em reposta ao aumento na disponibilidade de nitrogênio e de fósforo no solo. Para isso, as quatro espécies foram cultivadas em casa de vegetação com diferentes condições de disponibilidade de P e N no solo. Os resultados foram apresentados em dois artigos: O primeiro avaliou a resposta das espécies à disponibilidade de N e P e as relações com atributos funcionais e com as concentrações de nitrogênio no tecido. O segundo artigo trata da capacidade das plantas em responder ao aumento da disponibilidade de P no solo além das frações químicas de acúmulo de P no tecido e da atividade da fosfatase ácida nas folhas. Nos dois artigos, as espécies responderam em massa tanto ao aumento da disponibilidade de N e de P quanto só de P. Porém no primeiro artigo, ficou evidenciado que a resposta foi identificada em um período mais curto para as espécies com características de captura de recursos em relação às de conservação de recursos. Independente das condições de disponibilidade de nutrientes onde as espécies foram cultivadas, a gramínea P. notatum demonstrou a maior eficiência de utilização tanto de N quando de P. O maior potencial de resposta relativo ao aumento da disponibilidade de N e P e de P foi encontrado para a gramínea A. affinis, a qual possui atributos foliares de captura de recursos. Assim, como esperado as espécies de captura de recursos têm maior potencial de resposta a adubação em relação às espécies de conservação de recursos.