Die Gemeine Eibe (Taxus baccata L.) und die Stechpalme (Ilex aquifolium L.) gehören in Deutschland zu den seltenen Baumarten und sind nach Bundesartenschutzverordnung unter besonderen Schutz gestellt. Die Schutz- und Erhaltungsbemühungen erstrecken sich meist auf die Freistellung von Individuen und Verjüngung, um durch einen höheren Strahlungseinfall deren Wachstum zu fördern. Untersuchungen an Individuen in unterschiedlicher Belichtungssituation zeigen aber, dass das Wachstumsverhalten von Taxus baccata und Ilex aquifolium bei vermehrtem Strahlungsgenuss nicht den Strategien der meisten heimischen Baumarten folgt, die ihr Höhenwachstum in diesem Falle steigern. Das bedeutet, dass die durchgeführten Maßnahmen zur Förderung und Erhaltung nicht oder nur zu einem geringen Teil dem angestrebten Zweck dienen. Mögliche Ursachen für das abweichende Wachstumsverhalten können in den hydraulischen Eigenschaften der Baumarten liegen. Anhaltspunkt ist die Wasserversorgung der Nadeln bzw. Blätter, die vom Wasserhaushalt, speziell von der Xylemleitfähigkeit, beeinflusst wird. Ziel der Untersuchungen ist es, die hydraulischen Eigenschaften an Zweigen der Baumarten Gemeine Eibe und Gemeine Stechpalme auf anatomischer und physiologischer Ebene zu analysieren und nachfolgend übliche waldbauliche Förderungs- und Erhaltungsmaßnahmen unter dem Gesichtspunkt ihrer Eignung zu bewerten. Zur Durchführung der ökophysiologischen Untersuchungen wurden auf zwei sich in der Sonneneinstrahlung unterscheidenden Standorten (Standort „schattig“ und Standort „sonnig“) im Forstbotanischen Garten Tharandt an je vier bis fünf Individuen der Arten Stechpalme, Eibe und Rot-Buche das Minimum-Wasserpotential der Blätter gemessen und der Gaswechsel in physiologischen Lichtkurven und im Tagesgang unter Umgebungsbedingungen aufgezeichnet. Die Rot-Buche dient dabei als Referenzbaumart. Im Labor wurden an Zweigproben aller drei Baumarten Messungen der hydraulischen Leitfähigkeit durchgeführt, die Xylemanatomie anhand von Querschnitten erfasst, die Blattflächen analysiert sowie an Eibe die Stomatadichte aufgenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Eiben eine große Umweltstabilität in der Ausprägung ihrer hydraulischen Eigenschaften aufweisen. Unter sonnigen Standortbedingungen sind sie größerem Stress ausgesetzt, was sich z. B. im Auftreten von Photoinhibition und einer stärkeren Verminderung der Mittags-Blattwasserpotentiale bei ansteigenden Wasserdampfdefizit der Luft ausdrückt. Es konnten keine anatomischen Anpassungen an sonnige oder schattige Wuchsbedingungen gefunden werden. Die untersuchten Stechpalmen sind dagegen sowohl physiologisch als auch unter anatomischen Gesichtspunkten gut an ihren jeweiligen Standort angepasst. Es lassen sich z. B. Anpassungen einer erhöhten Leitfähigkeit unter sonnigen Wuchsbedingungen erkennen. Im Vergleich von Individuen der Art Stechpalme am Standort Tharandt, der östlichen Verbreitungsgrenze der Art, mit Individuen aus Schleswig-Holstein, aus dem ökologischen Optimum der Art, zeigt sich kein Unterschied in der Richtung der physiologischen Antworten unter verschiedenen Belichtungssituationen. Teilweise sind die Reaktionen an Stechpalmen aus Tharandt deutlicher zu erkennen. Die Referenzbaumart Rot-Buche weist in zahlreichen untersuchten Größen im Vergleich zu den beiden immergrünen Baumarten entgegengesetzte physiologische und anatomische Anpassungen auf die unterschiedlichen Strahlungsangebote an den Standorten auf. Es wird gezeigt, dass alle drei untersuchten Arten unterschiedliche hydraulische und ökologische Strategien verfolgen. Die Eibe weist eine sehr breite ökologische Amplitude auf und ist perfekt an schattige Wuchsbedingungen im Waldinnenklima angepasst. Daher ist es nicht förderlich, durch starke Eingriffe im Oberstand das Lichtregime und damit auch die kleinklimatischen Verhältnisse ihres Standortes plötzlich stark zu verändern. Im Gegensatz dazu ist für die Art Stechpalme eine Förderung der Wuchsform durch eine vorsichtige und langsame Auflichtung des Oberstandes im Rahmen von regulären Durchforstungseingriffen durchaus möglich und erfolgversprechend.:Inhalt 1 Abkürzungsverzeichnis 4 1 Einleitung 6 1.1 Forschungsziele 7 1.2 Hypothesen und Fragestellungen 8 2 Stand des Wissens 10 2.1 Verbreitung, ökologische Strategie und waldbauliche Behandlung der Baumarten 10 2.1.1 Reaktion der Arten auf den Standortfaktor Sonneneinstrahlung 12 2.1.2 Waldbauliche Behandlung 14 2.2 Untersuchung hydraulischer und physiologischer Eigenschaften und Anpassungen dieser an unterschiedliche Standort-bedingungen 17 3 Material und Methoden 20 3.1 Aufbau der Untersuchungen 20 3.1.1 Untersuchungsgebiet Forstbotanischer Garten Tharandt 20 3.1.1.1 Hemisphärische Fotografie 20 3.1.1.2 Standortcharakteristik 22 3.1.2 Versuchsdesign 23 3.1.3 Untersuchungsgebiet Fröruper Holz 24 3.1.4 Vergleich des Standortfaktors Licht der Untersuchungsgebiete Forstbotanischer Garten Tharandt und Fröruper Holz/Schleswig-Holstein 26 3.2 Bestimmung des volumetrischen Bodenwassergehaltes 27 3.3 Untersuchung der axialen hydraulischen Leitfähigkeit 27 3.4 Xylemanatomische Untersuchungen 29 3.5 Analyse der Blattflächen 31 3.6 Erfassung der Stomatadichte an Eibe 31 3.7 Gaswechseluntersuchung 32 3.7.1 Messungen von Tagesgängen der Photosynthese 35 3.8 Untersuchung des Minimum-Blattwasserpotentials 36 3.9 Statistische Auswertung 37 4 Ergebnisse und Diskussion 40 4.1 Volumetrischer Bodenwassergehalt 40 4.1.1 Einordnung und Bedeutung des volumetrischen Wassergehaltes der Standorte 40 4.2 Ergebnisse für die Baumart Eibe 44 4.2.1 Hydraulische Leitfähigkeit 44 4.2.2 Xylemanatomie der Zweigquerschnitte 46 4.2.3 Blattflächen 47 4.2.4 Stomatadichte 49 4.2.5 Gaswechsel 50 4.2.5.1 Netto-Photosyntheserate 50 4.2.5.2 Transpiration 52 4.2.5.3 stomatäre Leitfähigkeit gS 53 4.2.5.4 Wassernutzungseffizienz WUE 54 4.2.5.5 intrinsische Wassernutzungseffizienz WUEintr 55 4.2.6 Tagesgang der Photosynthese 56 4.2.7 Minimum-Blatt-Wasserpotentiale und Einfluss von Umweltparametern 64 4.2.8 Zusammenfassung Ergebnisse Eibe 67 4.3 Diskussion der Ergebnisse der Baumart Eibe 68 4.4 Ergebnisse für Stechpalme 76 4.4.1 Hydraulische Leitfähigkeit von Stechpalmen im Forstbotanischen Garten Tharandt 76 4.4.2 Hydraulische Leitfähigkeit von Stechpalme im Fröruper Holz/Schleswig-Holstein und Vergleich mit Stechpalme im Forstbotanischen Garten Tharandt 78 4.4.3 Xylemanatomie der Zweigquerschnitte von Stechpalmen im Forstbotanischen Garten Tharandt 82 4.4.4 Xylemanatomie der Zweigquerschnitte von Stechpalme im Fröruper Holz/Schleswig-Holstein und Vergleich mit Stechpalme im Forstbotanischen Garten Tharandt 84 4.4.5 Blattflächen von Ilex im Forstbotanischen Garten Tharandt 87 4.4.6 Blattflächen von Stechpalme im Fröruper Holz und Vergleich mit Stechpalme im Forstbotanischen Garten Tharandt 88 4.4.7 Gaswechsel 92 4.4.7.1 Netto-Photosyntheserate 92 4.4.7.2 Transpiration 93 4.4.7.3 stomatäre Leitfähigkeit gS 93 4.4.7.4 Wassernutzungseffizienz WUE 94 4.4.7.5 Intrinsische Wassernutzungseffizienz WUEintr 95 4.4.8 Tagesgang der Photosynthese 96 4.4.9 Minimum-Blattwasserpotentiale und Einfluss von Umweltparametern 102 4.4.10 Zusammenfassung Ergebnisse Stechpalme 105 4.5 Diskussion der Ergebnisse der Baumart Stechpalme 106 4.6 Ergebnisse für die Referenzbaumart Rot-Buche 110 4.6.1 Hydraulische Leitfähigkeit 110 4.6.2 Anatomie der Zweigquerschnitte 111 4.6.3 Blattflächen 113 4.6.4 Gaswechsel 114 4.6.4.1 Netto-Photosyntheserate 114 4.6.4.2 Transpiration 115 4.6.4.3 stomatäre Leitfähigkeit gS 116 4.6.4.4 Wassernutzungseffizienz WUE 117 4.6.4.5 intrinsische Wassernutzungseffizienz WUEintr 118 4.6.5 Minimum-Blattwasserpotentiale und Einfluss von Umweltfaktoren 118 4.6.6 Zusammenfassung Ergebnisse Rot-Buche 120 4.7 Diskussion der Ergebnisse der Referenzbaumart Rot-Buche 122 5 Vergleichende Darstellung der Ergebnisse der Baumarten 126 5.1 Hydraulische Leitfähigkeit 126 5.2 Anatomie der Zweigquerschnitte 128 5.3 Blattflächen 129 5.4 Gaswechsel 131 5.4.1 Netto-Photosyntheserate 131 5.4.2 Transpiration 131 5.4.3 stomatäre Leitfähigkeit gS 132 5.4.4 Wassernutzungseffizienz WUE 133 5.4.5 intrinsische Wassernutzungseffizienz WUEintr 134 5.5 Minimum-Blattwasserpotentiale 135 6 Zusammenführung, weiterführende Diskussion und Bedeutung der hydraulischen Eigenschaften 138 7 Bewertung waldbaulicher Handlungsmöglichkeiten 147 8 Ausblick 155 9 Zusammenfassung 157 10 Literatur 159 Abbildungsverzeichnis 171 Tabellenverzeichnis 176 Danksagung 178 Anhang I

A Gmelina arborea Roxb. (Verbenaceceae) tem sido plantadas em países de clima tropical devido a sua elevada taxa de crescimento, resistência ao ataque de pragas e doenças e aos curtos ciclos de rotação. Foi introduzida no Costa Rica no início dos anos de 1970 e rapidamente difundiu-se sua utilização nos programas de reflorestamento, compreendendo diferentes regiões ecológicas e intensidade de manejo para a produção de madeira para construção civil, movelaria, entre outros. Por outro lado, as características anatômicas e a densidade da madeira de árvores de gmelina procedentes das diferentes condições ecológicas na Costa Rica são pouco pesquisadas. Pela importância do conhecimento destas propriedades da madeira, a presente pesquisa teve como objetivos: descrever a estrutura anatômica do seu lenho, a variação radial dos elementos celulares (vasos, fibras e parênquimas radial e longitudinal) e a densidade da madeira (densitometria de raios-X) de duas diferentes regiões ecológicas (climas tropical úmido e seco) e três intensidades de manejo florestal. Os resultados da presente pesquisa são apresentados em 3 capítulos, a saber: No Capítulo 1 são descritas a estrutura anatômica macro e microscópica do lenho da gmelina procedente das duas regiões climáticas. Os resultados da análise multivariada de componentes principais mostraram que os vasos, parênquima paratraqueal e radial são os elementos anatômicos mais afectados pela variação das condições ecológicas e que as variações macro-microscópica do lenho podem ser explicadas por quatro componentes principais. No Capítulo 2 é apresentada a variação radial das dimensões das fibras, dos vasos, parênquimas longitudinal e radial. Os resultados representam uma amostra de trinta árvores de gmelina procedentes de duas regiões climáticas e três intensidades de manejo, evidenciando a ocorrência de variação radial de todos os parâmetros anatômicos, à excepção do diâmetro do lume das fibras e presença de vasos múltiplos. As variações das dimensões dos elementos anatômicos do lenho em relação ao clima (tropical úmido e seco), posição geográfica, nível de precipitação e das dimensões das árvores de gmelina, são também analisadas. No Capítulo 3 é apresentada a variação radial da densidade da madeira pela técnica de densitometria de raios-X para as trinta árvores de gmelina procedentes das duas regiões climáticas e três intensidades de manejo. A densidade média do lenho aumentou no sentido medula-casca para essas condições de clima e de manejo, com a posição geográfica, precipitação e dimensões das árvores de gmelina afetando esta propriedade. As densidades máxima e mínima da madeira não foram afetadas pela idade e dimensões das árvores de gmelina, clima, manejo e pelas coordenadas geográficas. A variação de densidade intra-anel de crescimento foi afetada, da mesma forma, observando-se uma diminuição com a idade das árvores. Os resultados do presente trabalho contribuem para um melhor conhecimento da estrutura anatômica da madeira das árvores de gmelina cultivadas na Costa Rica, proporcionando informações sobre a sua variabilidade e influência das condições de clima e de manejo florestal e possibilitando a prognose da qualidade da madeira a ser produzida, bem como a aplicação tecnicamente recomendada. / Gmelina arborea had been introduced in the tropical area due to excellent growth rate, its resistance to pests and diseases, its fast growth and wood suitability as pulp and raw material for solid products in very fast time. Gmelina was introduced in Costa Rica in 1970 used for raw material for lumber, furniture and civil constructions and have been planted in different ecological zones and under different silvicultural management regimes. In the other hand, the anatomical features and wood density knowledge of gmelina from Costa Rica are unknown and few researched. For this reason, this research presents the macro and micro wood description, the woody cells variation and wood density from x-ray technique for trees from different ecological conditions (dry and wet tropical climate) in three silvicultural management regimes. The anatomical-technology description has the objective of increase the knowledge about gmelina wood from fast-growing plantation of different growing ecological and management conductions. The results of this research are presented in 3 parts and are detailed subsequently: In the part 1: macro and micro anatomical description of gmelina wood are detailed of trees from two climatic conductions. These descriptions were agreed with anatomical description for other countries. Multivariate analysis for principal components demonstrated that the vessels, longitudinal parenchyma and radial parenchyma were the anatomical features highest affect for ecological condition variation. Four principal components explained 91,74% of the total variation of the macro and microscopic variation. In the part 2: the fibers, vessels, longitudinal parenchyma percentage and rays were demonstrated its variation from pith to bark in this part. Thirty adult trees from 2 climatic and 3 silvicultural management regimes (5 for each intensive management) were sampled and were measured the fiber dimensions for each growth ring and the remaing woody cells were determinated at 0, 25, 50, 75 and 100% between pith of bark. There were variation from the pith to bark for anatomical features measured, with the exception to lumen diameter and multiple vessels presence. The anatomical features were affected for climatic conditions, geographical position, rainfall/year and tree dimensions sampled. In the part 3: The mean, minimum and maximum wood density and intra-ring density variation from x-ray techniques for the same 30 adult trees sampled at 2 climatic conditions and 3 silvicultural management regimes were determinated and its variation from pith to bark. The mean density increased to increasing tree age in two climatic conditions and all management regimes and these densities were affected for geographical positions, rainfall and tree dimensions sampled. Although the maximum and minimum density were not affected for tree age, climatic type, silvicultural management, dimensions of trees or ecological and geographical conditions. The intra-ring density variation decreased for increasing tree age and was produced for vessel percentages, fiber length, lumen diameter and cell wall thickness variation across the growth rings. The result increases the knowledge about anatomical structures of gmelina wood from fast growing plantations in Costa Rica. There are presented informations about variability and climatic and management effects on wood anatomy. There is possibility to predict wood quality and its future end-uses.

Esta tese compara as dinâmicas de uma floresta explorada com exploração de impacto reduzido (EIR) com outra explorada convencionalmente (EC) numa propriedade denominada Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), em Paragominas, no nordeste do Estado do Pará. Os estudos foram realizados numa área de 210 ha, dos quais 75 ha foram explorados convencionalmente, 105 ha foram explorados com exploração de impacto reduzido e 30 ha não explorados (testemunha). A área foi explorada em 1993 e monitorada até 2000. A avaliação da dinâmica das espécies madeireiras nesses três tratamentos foi feita em 10 clareiras selecionadas em cada tratamento. A análise dos efeitos dos tratamentos silviculturais sobre a regeneração de valor madeireiro foi feita em 60 clareiras selecionadas aleatoriamente em cada tratamento. A análise da diversidade de espécies arbóreas foi feita numa área de 5,25 ha delimitada em cada tipo de exploração. E, finalmente, para analisar a dinâmica de espécies arbóreas estabeleceram-se 49 parcelas de 0,5 ha em cada tratamento. Os resultados demonstraram que: i) considerando a regeneração abaixo de 10 cm de DAP não existiram diferenças significativas na dinâmica da regeneração entre as clareiras de exploração de impacto reduzido e as de exploração convencional; ii) os tratamentos silviculturais causaram efeitos positivos sobre o crescimento de espécies de valor comercial presente nas clareiras crescendo de 75% a 115% a mais do que as não tratadas; iii) considerando as espécies arbóreas acima de 10 cm de DAP, a diversidade de espécies reduziu com a colheita e tem apresentado uma boa recuperação, inclusive na área explorada de madeira convencional; iv) a mortalidade de árvores foi menor e o recrutamento foi maior no tratamento de exploração de impacto reduzido em comparação com os tratamentos de exploração convencional e com a testemunha; v) a taxa anual de mortalidade na área de exploração convencional foi 70% superior ao da área com exploração de impacto reduzido; e vi) o crescimento das árvores no tratamento exploração de impacto reduzido foi 5,5 vezes maior do que o crescimento no tratamento de exploração convencional. Esses resultados demonstram que a exploração de impacto reduzido reduz bastante os efeitos negativos sobre a diversidade de espécies, além de promover o crescimento das árvores. Dessa maneira, as florestas exploradas com técnicas de exploração de impacto reduzido se recuperarão num período relativamente menor do que as florestas exploradas convencionalmente, ao mesmo tempo em que estarão mantendo a conservação da biodiversidade florestal. Nossa conclusão é que a exploração de impacto reduzido pode ser uma alternativa ao modelo de exploração atualmente praticado na Amazônia. / This thesis compares the dynamics of forest harvested using reducing impact logging (RIL) and conventional logging forest (CL) at the property known as Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), in Paragominas, in the north-east of the State of Pará. The studies were carried out in an area of 210 ha, of which 75 ha were conventional logging, 105 ha were logged using reducing impact logging (RIL) and 30 ha was an unlogged control. The area was harvested in 1993 and monitored until 2000. The evaluation of the dynamics of timber species in these three treatments was carried out in 10 gaps selected in each treatment. The analysis of the effect of silvicultural treatments on regeneration of timber value was done in 60 randomly selected gaps were for each species. The analysis of tree species diversity was done in an area of 5.25 ha delimited for each type of logging. And, finally, to analyse the dynamics of tree species 49 lots, each measuring 0.5 ha were established in each treatment. The results demonstrate that: i) considering regeneration below 10 cm DBH there were no significant differences in regeneration dynamics between the gaps in the reducing impact logging (RIL) area and those in the conventional logging area; ii) the silvicultural treatments caused positive effects on growth of commercially valuable species present in the gaps; grew 75% a 115% more than non-managed regeneration; iii) considering tree species above 10 cm DBH, species diversity was reduced with harvest and has shown good recovery, including in the conventional harvested area; iv) tree mortality was lower and recruitment was higher in the reducing impact logging (RIL) treatment in comparison with conventional logging and witness treatments; v) the annual mortality rate in the conventional logging area was 70% higher than that of the area under reducing impact logging (RIL); and vi) growth of trees in the management treatment was 5.5 times higher than growth under the conventional logging treatment. These results demonstrate that reducing impact logging (RIL) considerably reduces negative effects on species diversity, besides promoting tree growth. In this way, forests logged using reducing impact logging (RIL) techniques will recover in a relatively shorter period than forests that are conventional logging, while at the same time maintaining forest biodiversity. Our conclusion is that reducing impact logging (RIL) can be an alternative to the logging model currently practised in Amazon.

Esta tese compara as dinâmicas de uma floresta explorada com exploração de impacto reduzido (EIR) com outra explorada convencionalmente (EC) numa propriedade denominada Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), em Paragominas, no nordeste do Estado do Pará. Os estudos foram realizados numa área de 210 ha, dos quais 75 ha foram explorados convencionalmente, 105 ha foram explorados com exploração de impacto reduzido e 30 ha não explorados (testemunha). A área foi explorada em 1993 e monitorada até 2000. A avaliação da dinâmica das espécies madeireiras nesses três tratamentos foi feita em 10 clareiras selecionadas em cada tratamento. A análise dos efeitos dos tratamentos silviculturais sobre a regeneração de valor madeireiro foi feita em 60 clareiras selecionadas aleatoriamente em cada tratamento. A análise da diversidade de espécies arbóreas foi feita numa área de 5,25 ha delimitada em cada tipo de exploração. E, finalmente, para analisar a dinâmica de espécies arbóreas estabeleceram-se 49 parcelas de 0,5 ha em cada tratamento. Os resultados demonstraram que: i) considerando a regeneração abaixo de 10 cm de DAP não existiram diferenças significativas na dinâmica da regeneração entre as clareiras de exploração de impacto reduzido e as de exploração convencional; ii) os tratamentos silviculturais causaram efeitos positivos sobre o crescimento de espécies de valor comercial presente nas clareiras crescendo de 75% a 115% a mais do que as não tratadas; iii) considerando as espécies arbóreas acima de 10 cm de DAP, a diversidade de espécies reduziu com a colheita e tem apresentado uma boa recuperação, inclusive na área explorada de madeira convencional; iv) a mortalidade de árvores foi menor e o recrutamento foi maior no tratamento de exploração de impacto reduzido em comparação com os tratamentos de exploração convencional e com a testemunha; v) a taxa anual de mortalidade na área de exploração convencional foi 70% superior ao da área com exploração de impacto reduzido; e vi) o crescimento das árvores no tratamento exploração de impacto reduzido foi 5,5 vezes maior do que o crescimento no tratamento de exploração convencional. Esses resultados demonstram que a exploração de impacto reduzido reduz bastante os efeitos negativos sobre a diversidade de espécies, além de promover o crescimento das árvores. Dessa maneira, as florestas exploradas com técnicas de exploração de impacto reduzido se recuperarão num período relativamente menor do que as florestas exploradas convencionalmente, ao mesmo tempo em que estarão mantendo a conservação da biodiversidade florestal. Nossa conclusão é que a exploração de impacto reduzido pode ser uma alternativa ao modelo de exploração atualmente praticado na Amazônia. / This thesis compares the dynamics of forest harvested using reducing impact logging (RIL) and conventional logging forest (CL) at the property known as Fazenda Agrosete (3º S, 50º W), in Paragominas, in the north-east of the State of Pará. The studies were carried out in an area of 210 ha, of which 75 ha were conventional logging, 105 ha were logged using reducing impact logging (RIL) and 30 ha was an unlogged control. The area was harvested in 1993 and monitored until 2000. The evaluation of the dynamics of timber species in these three treatments was carried out in 10 gaps selected in each treatment. The analysis of the effect of silvicultural treatments on regeneration of timber value was done in 60 randomly selected gaps were for each species. The analysis of tree species diversity was done in an area of 5.25 ha delimited for each type of logging. And, finally, to analyse the dynamics of tree species 49 lots, each measuring 0.5 ha were established in each treatment. The results demonstrate that: i) considering regeneration below 10 cm DBH there were no significant differences in regeneration dynamics between the gaps in the reducing impact logging (RIL) area and those in the conventional logging area; ii) the silvicultural treatments caused positive effects on growth of commercially valuable species present in the gaps; grew 75% a 115% more than non-managed regeneration; iii) considering tree species above 10 cm DBH, species diversity was reduced with harvest and has shown good recovery, including in the conventional harvested area; iv) tree mortality was lower and recruitment was higher in the reducing impact logging (RIL) treatment in comparison with conventional logging and witness treatments; v) the annual mortality rate in the conventional logging area was 70% higher than that of the area under reducing impact logging (RIL); and vi) growth of trees in the management treatment was 5.5 times higher than growth under the conventional logging treatment. These results demonstrate that reducing impact logging (RIL) considerably reduces negative effects on species diversity, besides promoting tree growth. In this way, forests logged using reducing impact logging (RIL) techniques will recover in a relatively shorter period than forests that are conventional logging, while at the same time maintaining forest biodiversity. Our conclusion is that reducing impact logging (RIL) can be an alternative to the logging model currently practised in Amazon.

A Gmelina arborea Roxb. (Verbenaceceae) tem sido plantadas em países de clima tropical devido a sua elevada taxa de crescimento, resistência ao ataque de pragas e doenças e aos curtos ciclos de rotação. Foi introduzida no Costa Rica no início dos anos de 1970 e rapidamente difundiu-se sua utilização nos programas de reflorestamento, compreendendo diferentes regiões ecológicas e intensidade de manejo para a produção de madeira para construção civil, movelaria, entre outros. Por outro lado, as características anatômicas e a densidade da madeira de árvores de gmelina procedentes das diferentes condições ecológicas na Costa Rica são pouco pesquisadas. Pela importância do conhecimento destas propriedades da madeira, a presente pesquisa teve como objetivos: descrever a estrutura anatômica do seu lenho, a variação radial dos elementos celulares (vasos, fibras e parênquimas radial e longitudinal) e a densidade da madeira (densitometria de raios-X) de duas diferentes regiões ecológicas (climas tropical úmido e seco) e três intensidades de manejo florestal. Os resultados da presente pesquisa são apresentados em 3 capítulos, a saber: No Capítulo 1 são descritas a estrutura anatômica macro e microscópica do lenho da gmelina procedente das duas regiões climáticas. Os resultados da análise multivariada de componentes principais mostraram que os vasos, parênquima paratraqueal e radial são os elementos anatômicos mais afectados pela variação das condições ecológicas e que as variações macro-microscópica do lenho podem ser explicadas por quatro componentes principais. No Capítulo 2 é apresentada a variação radial das dimensões das fibras, dos vasos, parênquimas longitudinal e radial. Os resultados representam uma amostra de trinta árvores de gmelina procedentes de duas regiões climáticas e três intensidades de manejo, evidenciando a ocorrência de variação radial de todos os parâmetros anatômicos, à excepção do diâmetro do lume das fibras e presença de vasos múltiplos. As variações das dimensões dos elementos anatômicos do lenho em relação ao clima (tropical úmido e seco), posição geográfica, nível de precipitação e das dimensões das árvores de gmelina, são também analisadas. No Capítulo 3 é apresentada a variação radial da densidade da madeira pela técnica de densitometria de raios-X para as trinta árvores de gmelina procedentes das duas regiões climáticas e três intensidades de manejo. A densidade média do lenho aumentou no sentido medula-casca para essas condições de clima e de manejo, com a posição geográfica, precipitação e dimensões das árvores de gmelina afetando esta propriedade. As densidades máxima e mínima da madeira não foram afetadas pela idade e dimensões das árvores de gmelina, clima, manejo e pelas coordenadas geográficas. A variação de densidade intra-anel de crescimento foi afetada, da mesma forma, observando-se uma diminuição com a idade das árvores. Os resultados do presente trabalho contribuem para um melhor conhecimento da estrutura anatômica da madeira das árvores de gmelina cultivadas na Costa Rica, proporcionando informações sobre a sua variabilidade e influência das condições de clima e de manejo florestal e possibilitando a prognose da qualidade da madeira a ser produzida, bem como a aplicação tecnicamente recomendada. / Gmelina arborea had been introduced in the tropical area due to excellent growth rate, its resistance to pests and diseases, its fast growth and wood suitability as pulp and raw material for solid products in very fast time. Gmelina was introduced in Costa Rica in 1970 used for raw material for lumber, furniture and civil constructions and have been planted in different ecological zones and under different silvicultural management regimes. In the other hand, the anatomical features and wood density knowledge of gmelina from Costa Rica are unknown and few researched. For this reason, this research presents the macro and micro wood description, the woody cells variation and wood density from x-ray technique for trees from different ecological conditions (dry and wet tropical climate) in three silvicultural management regimes. The anatomical-technology description has the objective of increase the knowledge about gmelina wood from fast-growing plantation of different growing ecological and management conductions. The results of this research are presented in 3 parts and are detailed subsequently: In the part 1: macro and micro anatomical description of gmelina wood are detailed of trees from two climatic conductions. These descriptions were agreed with anatomical description for other countries. Multivariate analysis for principal components demonstrated that the vessels, longitudinal parenchyma and radial parenchyma were the anatomical features highest affect for ecological condition variation. Four principal components explained 91,74% of the total variation of the macro and microscopic variation. In the part 2: the fibers, vessels, longitudinal parenchyma percentage and rays were demonstrated its variation from pith to bark in this part. Thirty adult trees from 2 climatic and 3 silvicultural management regimes (5 for each intensive management) were sampled and were measured the fiber dimensions for each growth ring and the remaing woody cells were determinated at 0, 25, 50, 75 and 100% between pith of bark. There were variation from the pith to bark for anatomical features measured, with the exception to lumen diameter and multiple vessels presence. The anatomical features were affected for climatic conditions, geographical position, rainfall/year and tree dimensions sampled. In the part 3: The mean, minimum and maximum wood density and intra-ring density variation from x-ray techniques for the same 30 adult trees sampled at 2 climatic conditions and 3 silvicultural management regimes were determinated and its variation from pith to bark. The mean density increased to increasing tree age in two climatic conditions and all management regimes and these densities were affected for geographical positions, rainfall and tree dimensions sampled. Although the maximum and minimum density were not affected for tree age, climatic type, silvicultural management, dimensions of trees or ecological and geographical conditions. The intra-ring density variation decreased for increasing tree age and was produced for vessel percentages, fiber length, lumen diameter and cell wall thickness variation across the growth rings. The result increases the knowledge about anatomical structures of gmelina wood from fast growing plantations in Costa Rica. There are presented informations about variability and climatic and management effects on wood anatomy. There is possibility to predict wood quality and its future end-uses.

A restauração florestal em matas ciliares é de suma importância para os processos de recuperação de áreas degradadas e conectividade da flora e fauna. O presente experimento foi instalado às margens do reservatório de Borborema - SP, com o objetivo de averiguar o acúmulo de biomassa de trinta espécies arbóreas nativas frente a dois sistemas silviculturais e dois tipos de recipientes de produção de mudas. O ensaio foi instalado em duas áreas com umidade de solo distintas, sendo uma mais seca, sem encharcamento mesmo em períodos chuvosos, outra mais úmida, com encharcamento. Os sistemas de manejo testados foram: i) convencional e operacionalmente utilizado pela empresa AES-Tietê; e ii) potencial, com maior nutrição e maior controle de mato-competição. Os recipientes de produção de mudas testados foram o tubete pequeno, com 56 cm3; e tubete grande com 290 cm3. O estudo foi instalado em fatorial 2x2, com os fatores Manejo e Tubete e dois níveis de cada fator (potencial e convencional, e tubete pequeno e grande) com quatro repetições na área seca. Não ocorreu interação entre os fatores estudados. Na área seca, o tratamento que utilizou tubete grande e manejo potencial apresentou diâmetro e altura 30% superiores que o tratamento que utilizou tubete pequeno e manejo convencional, e uma superioridade em 70% no Índice de Área Foliar e 62% no acúmulo de biomassa aos dois anos. O tubete grande apresentou sobrevivência de plantio 13% superior ao tubete pequeno e ganho em biomassa média das mudas de 43%. O manejo potencial apresentou área basal superior ao manejo convencional (6,23 versus 4,09m2ha-1) e IAF superior (1,28 versus 0,58 m2m- 2). Na área úmida, as zonas de alagamento baixo, médio e total apresentaram área basal decrescentes de 4,4 m2 ha-1, 2,6 m2 ha-1 e 0,9 m2 ha-1. Com esses resultados é possível concluir que as espécies nativas possuem capacidade de melhor desempenho quando produzidas em tubetes maiores e sob sistema silvicultural mais intensivo e que o alagamento (falta de aeração da raiz) é um estresse ambiental que requer melhor compreensão por ser altamente limitante à restauração com as espécies tradicionais. / Riparian forest restoration is extremely important for the processes of degraded areas restoration and connectivity of flora and fauna. This study was established on the Reservoirs of the Borborema Lake - SP, with the purpose to determine the biomass accumulation of thirty tree species native to two silvicultural systems and two sizes of hard plastic tubes for seedling production. This trial was conducted in two areas with different soil moisture, a more drought, without flooding even during rainy periods, and another more humid, with frequent flooding. The following silvicultural systems were tested: i) traditional, one who is operationally used by the AES Tiete company; ii) potential, with greater nutrition and greater weed control. The containers for seedlings production tested were small hard plastic tubes with 56 cm3, and large hard plastic tubes with 290 cm3. The study was carried out in a factorial 22, with factors such as silvicultural systems and sizes of recipients, being two levels of each factor (potential, traditional, small and large hard plastic tubes) and four replications in a dry area. There was no interaction between the factors studied. In dry area the treatment that used large hard plastic tubes and potential silvicultural system showed diameter and height 30% higher than the treatment that used small hard plastic tubes and traditional silvicultural system, and also a superiority of 70% for the Leaf Area Index and 62% for biomass to two years. The seedlings produced in large hard plastic tubes showed survival at planting 13% higher than those grown in small hard plastic tubes. Was also observed that the mean biomass of seedlings was 43% higher for treatment of large tubes. Potential silvicultural system showed basal area greater than the traditional silvicultural system (6.23 vs. 4.09 m2 ha-1) and higher LAI (1.28 vs. 0.58 m2 m-2). In the wetlands, the zones of low, medium and high flooding frequency showed decreasing basal area of 4.4 m2 ha-1, 2.6 m2 ha-1 and 0.9 m2 ha-1. With these results we can conclude that native species have a higher performance when produced in large hard plastic tubes and under more intensive silvicultural system and flooding (lack of aeration of the root) is an environmental stress that requires better understanding because it is factor highly limiting for the restoration with the traditional species.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Except for the local structures such as the market of firewood and small sawmills, the Brazilian forest complex is supplied almost entirely by wood from medium and large enterprises. This work had the assumption that family lands can also be a competitive source of forest products for wood production chain. To support this hypothesis a diagnosis of forest production on family lands from southern Brazil was carried out, and was based on two sample groups. In the first group were evaluated both the productive structure of the lands and families, the relationship of the rural producers with foresting and the use of wood, and the existing forestry base. In the second group, that comprised the rural lands that have implemented foresting, it was assessed the current state of forestry. Small lands possess area to expand the forest production without impairing the productive activities that have already been undertaken, but present restrictions on labor availability. Family farmers have a wide tradition in forest cultivation, however it does not reflect in a deep technical knowledge about this subject. In addition, the contribution of the technical assistance institutions on forestry is deficient. The wood consumption is significant in lands due its use for drying agricultural products. Therefore, the lands can not manage to supply itself and need to turn to the market. Besides the most of the lands have forestation, in many cases these forests present low quality and multiple cutting cycles. Family forests have increment consistent with the average of the forest sector, but this growth is a result of the employment of high densities. The low quality displayed by these forests is repeated in the new plantations, which are quite dense and present deficiencies in the practices of implementation of silviculture resulting in a high mortality rate. To these lands insert themselves into the market, it is necessary an effective performance of the assistance institutions in order to reverse this technological gap frame. It is also essential to increase the production capacity both by the expansion of the forest base and by the increase of the productivity in the areas that have been forested. The diagnosis herein presented indicates that the current models of foment are not suitable to the reality of the small rural lands. Due the high demand for wood, it is necessary that producers have greater autonomy over the offered products, and that the incentive of forest production should be mainly based on a guarantee of the access to the market, more than in the funding of production. / A exceção de estruturas locais, como o mercado da lenha e pequenas serrarias, o complexo florestal brasileiro é abastecido quase em sua totalidade por madeira de médios e grandes empreendimentos. Este trabalho foi construído considerando o pressuposto de que as propriedades familiares também podem ser uma fonte competitiva de produtos florestais para cadeia produtiva da madeira. Para fundamentar esta hipótese foi feito um diagnóstico da produção florestal nas propriedades familiares do Sul do Brasil, baseado em dois grupos de amostras. No primeiro foi avaliado a estrutura produtiva das propriedades e das famílias, a relação dos produtores com os florestamentos e com o uso da madeira, e a base florestal instalada; e no segundo grupo, que consistiu em propriedades que implantaram florestamentos na safra de coleta de dados, foi avaliado o estágio atual da silvicultura. As pequenas propriedades possuem área para ampliar a produção florestal sem prejudicar as atividades produtivas já realizadas, contudo apresentam restrição na disponibilidade de mão de obra. Os agricultores familiares tem longa tradição com o cultivo florestal, mas isso não reflete em um conhecimento técnico profundo acerca da cultura, e a contribuição das instituições de assistência técnica a respeito da silvicultura é deficiente. É expressivo o consumo madeireiro nas propriedades para secagem de produtos agrícolas, de modo que as propriedades não conseguem se auto abastecer tendo de recorrer ao mercado. A grande maioria das propriedades contam com florestamentos, porém em muitos casos são florestas de baixa qualidade com vários ciclos de corte. Os florestamentos apresentam incremento compatível com a média do setor florestal, contudo este crescimento é resultado das altas densidades empregadas. Esta baixa qualidade se repete nos plantios novos, que são excessivamente adensados e com deficiências nas práticas de implantação florestal, resultando em alta taxa de mortalidade. Para que as propriedades insiram-se no mercado, é necessário uma atuação mais eficiente das instituições de assistência de modo a reverter este quadro de defasagem tecnológica; também é imprescindível aumentar a capacidade produtiva, tanto pela ampliação da base florestal como pelo aumento da produtividade das áreas já florestadas. O diagnóstico aponta que os atuais modelos de fomento não se adequam a realidade das pequenas propriedades; devido à alta demanda é necessário que os produtores tenham maior autonomia sobre os produtos ofertados, e o estímulo à produção florestal deve ser pautado sobretudo numa garantia de acesso ao mercado, acima do financiamento à produção.

Orientador: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Resumo: The spatial distribution pattern of tree species is one of the most important factors for the understanding of the ecological interrelationships occurring in a population or community forestry, it is vital to the understanding of how a certain species uses the resources available to establish and reproduce in a given space. Interpretation of the results of the spatial analysis of tree species provides significant subsidies for the understanding of these phenomena and indication of individuals for genetic conservation programs and forest promotion. In this context, the objective of the work was to study the spatial distribution of six natural populations of arborea specie baru (Dipteryx alata Vogel.) using the Moran index associated with a Geographic Information System and descriptive statistics of their silvicultural attributes. These populations are located in the municipalities of Paulo de Faria/SP, Campina Verde/MG, Ituiutaba/MG, Brasilândia/MS, Campo Grande/MS e Itarumã/GO. All populations had a growth over 45 cm in relation to the DAP (Diameter at Breast Height) attribute. Taking into account that the DAP attribute has a higher dendrochronological correlation, the estimated age of these natural populations would be in the range between 40 and 63 years. As regards the calculation of Moran index, populations of Ituiutaba and Itarumã presented random spatial distribution pattern, pointing high variability among its individuals, so the collection of seeds for ex situ conserv... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

A restauração florestal em matas ciliares é de suma importância para os processos de recuperação de áreas degradadas e conectividade da flora e fauna. O presente experimento foi instalado às margens do reservatório de Borborema - SP, com o objetivo de averiguar o acúmulo de biomassa de trinta espécies arbóreas nativas frente a dois sistemas silviculturais e dois tipos de recipientes de produção de mudas. O ensaio foi instalado em duas áreas com umidade de solo distintas, sendo uma mais seca, sem encharcamento mesmo em períodos chuvosos, outra mais úmida, com encharcamento. Os sistemas de manejo testados foram: i) convencional e operacionalmente utilizado pela empresa AES-Tietê; e ii) potencial, com maior nutrição e maior controle de mato-competição. Os recipientes de produção de mudas testados foram o tubete pequeno, com 56 cm3; e tubete grande com 290 cm3. O estudo foi instalado em fatorial 2x2, com os fatores Manejo e Tubete e dois níveis de cada fator (potencial e convencional, e tubete pequeno e grande) com quatro repetições na área seca. Não ocorreu interação entre os fatores estudados. Na área seca, o tratamento que utilizou tubete grande e manejo potencial apresentou diâmetro e altura 30% superiores que o tratamento que utilizou tubete pequeno e manejo convencional, e uma superioridade em 70% no Índice de Área Foliar e 62% no acúmulo de biomassa aos dois anos. O tubete grande apresentou sobrevivência de plantio 13% superior ao tubete pequeno e ganho em biomassa média das mudas de 43%. O manejo potencial apresentou área basal superior ao manejo convencional (6,23 versus 4,09m2ha-1) e IAF superior (1,28 versus 0,58 m2m- 2). Na área úmida, as zonas de alagamento baixo, médio e total apresentaram área basal decrescentes de 4,4 m2 ha-1, 2,6 m2 ha-1 e 0,9 m2 ha-1. Com esses resultados é possível concluir que as espécies nativas possuem capacidade de melhor desempenho quando produzidas em tubetes maiores e sob sistema silvicultural mais intensivo e que o alagamento (falta de aeração da raiz) é um estresse ambiental que requer melhor compreensão por ser altamente limitante à restauração com as espécies tradicionais. / Riparian forest restoration is extremely important for the processes of degraded areas restoration and connectivity of flora and fauna. This study was established on the Reservoirs of the Borborema Lake - SP, with the purpose to determine the biomass accumulation of thirty tree species native to two silvicultural systems and two sizes of hard plastic tubes for seedling production. This trial was conducted in two areas with different soil moisture, a more drought, without flooding even during rainy periods, and another more humid, with frequent flooding. The following silvicultural systems were tested: i) traditional, one who is operationally used by the AES Tiete company; ii) potential, with greater nutrition and greater weed control. The containers for seedlings production tested were small hard plastic tubes with 56 cm3, and large hard plastic tubes with 290 cm3. The study was carried out in a factorial 22, with factors such as silvicultural systems and sizes of recipients, being two levels of each factor (potential, traditional, small and large hard plastic tubes) and four replications in a dry area. There was no interaction between the factors studied. In dry area the treatment that used large hard plastic tubes and potential silvicultural system showed diameter and height 30% higher than the treatment that used small hard plastic tubes and traditional silvicultural system, and also a superiority of 70% for the Leaf Area Index and 62% for biomass to two years. The seedlings produced in large hard plastic tubes showed survival at planting 13% higher than those grown in small hard plastic tubes. Was also observed that the mean biomass of seedlings was 43% higher for treatment of large tubes. Potential silvicultural system showed basal area greater than the traditional silvicultural system (6.23 vs. 4.09 m2 ha-1) and higher LAI (1.28 vs. 0.58 m2 m-2). In the wetlands, the zones of low, medium and high flooding frequency showed decreasing basal area of 4.4 m2 ha-1, 2.6 m2 ha-1 and 0.9 m2 ha-1. With these results we can conclude that native species have a higher performance when produced in large hard plastic tubes and under more intensive silvicultural system and flooding (lack of aeration of the root) is an environmental stress that requires better understanding because it is factor highly limiting for the restoration with the traditional species.