Orientador: Flavio Antonio Maes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-23T23:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1998 / Resumo: Plantas semélparas com grande longevidade são incomuns. Elas foram descritas pelo menos em 20 famílias, mas não na família Eriocaulaceae. Paepalanthus polyanthus ocorre nos campos de altitude (1300-1500m) da Serra do Cipó, MG. Esta planta se desenvolve em solos arenosos e cobertos de gramíneas, em manchas que podem conter milhares de indivíduos. Sua arquitetura é em roseta caulescente, e os maiores indivíduos chegam a atingir 90cm de altura, com idade aproximada de 30 anos. O crescimento dos indivíduos é lento e indeterminado, cessando somente com a morte. Esta planta tem ciclo de vida semélparo, determinado pela morte das inflorescências, originadas diretamente do meristema apical. Eventos reprodutivos naturais parecem raros e a chance de um indivíduo reproduzir aumenta lentamente com o tamanho, devendo chegar a cerca de 24% nos indivíduos com 1m de altura. Provavelmente grande parte dos indivíduos que sobrevivem à transição semente-plântula irá morrer sem ter reproduzido. Incêndios de origem antrópica são bastante comuns na região da Serra do Cipó. Eles induzem florações em massa nas populações de P. polyanthus. Após a queima, a chance de reprodução aumenta acentuadamente, sendo 100% em indivíduos com altura >= 30cm. Cada indivíduo que floresce produz milhares de sementes que são liberadas simultaneamente, num esforço reprodutivo maciço, que aumenta com o tamanho. Os incêndios desestabilizam a dinâmica desta planta pois, em um intervalo curto de tempo, centenas ou milhares de indivíduos irão florescer e morrer, liberando milhões de sementes. A oscilação populacional que se segue dependerá da estrutura da população no momento de ocorrência do incêndio: populações com predominância de indivíduos de grande porte sofrerão maiores alterações que aquelas com predominância de jovens. Paepalanthus polyanthus ocorre em manchas, sugerindo a existência de requerimentos específicos para a sobrevivência e germinação das sementes e/ou desenvolvimento das plântulas. Essa distribuição em manchas deve resultar também da dispersão limitada das sementes, que caem no solo ainda no interior dos capítulos, restringindo a área ocupada pela população. Dentro das manchas, as plântulas tem distribuição agregada. Ao longo do tempo, o grau de agregação tende a diminuir, dando lugar a um padrão mais próximo ao aleatório, observado nos indivíduos de grande porte. A mortalidade parece mais elevada e o crescimento menor nos indivíduos situados muito próximos uns dos outros, sugerindo competição intraespecífica. É possível que competição e o fogo tenham influenciado a evolução da semelparidade em P. polyanthus, ligada à grande longevidade. Embora imprevisíveis no tempo e no espaço, os incêndios provavelmente tomam o ambiente temporariamente mais favorável ao estabelecimento de sementes e plântulas, com a remoção da densa cobertura de gramíneas e a liberação de nutrientes para o solo. Os indivíduos de P. polyanthus deveriam sobreviver por longos períodos de tempo, até a ocorrência de um incêndio. Nessa ocasião, um único e concentrado esforço reprodutivo seria vantajoso. Além disso, com a morte dos indivíduos parentais, as plântulas teriam mais espaço, água e nutrientes para seu desenvolvimento. Um modelo baseado em indivíduos, desenvolvido para simular a dinâmica de P.polyanthus (programa SEMENTES) foi capaz de reproduzir os principais eventos que parecem caracterizar a dinâmica espacial e temporal desta espécie. Simulações realizadas com o SEMENTES indicam que incêndios ocorrendo a intervalos longos de tempo desestabilizam drasticamente a dinâmica da população. Elas também sugerem que o fogo poderia ser usado no manejo de populações e que os padrões espaciais, que indicariam competição intraespecífica, podem se originar por outros processos. Além disso, as simulações ajudaram a investigar características da história-de-vida e reconstituir a provável história de populações desta planta / Abstract: Semelparous plants with long life span are uncommon in nature. This phenomenon was described for at least 20 plant families, while no information is available for Eriocaulaceae. Paepalanthus polyanthus is a rosette plant that occurs in patches on sandy soils in the rupestrian fields (1300-1500m) of Serra do Cipó, SE Brazil. Larger individuais attain 90cm high and age 30 years approximately. The growth of this species is continuous, ending with the death of the individual. Paepalanthus polyanthus has a semelparous life cycle which results from their composed inflorescence, grown from the apical meristem. The rate of natural reproduction is very small, rising slowly with size, reaching 24% in 1m high individuals. Most of the individuals surviving to the seed-seedling transition may die before reproducing. Man-made tires are very common in the region of Serra do Cipó and induce mass flowering in P. polyanthus. After burning, the chances of flowering increases steeply with size, levelling off to 100% in >= 30cm high individuals. Each flowering individual produces thousands of seeds, which are released almost simultaneously in a huge reproductive effort. Reproductive effort, on the other hand, rises with plant size. Mass flowering breaks the stability of populations, since hundreds or thousands individuals flourish and die. Futhermore, they release millions of seeds in the area. The population structure during fire determine the oscillation extent: a population composed predominantly of large individuals suffer larger changes than a population composed by large fraction of small individuals. Paepalanthus polyanthus occurs in soil patches, suggesting specific requirements to seed germination, survival and/or seedling development. On the other hand, this well defined distribution could be a consequence of the limited dispersion of the seeds, which lack special structures for long distance dispersion. The distribution pattern of P. polyanthus within their patches suggests the occurrence of intraspecific competition. Through time intraspecific competition would increase the dispersion of individuals within the population, as a result of higher mortality rates of those individuals close together, and improve the development of the more isolated ones. In spite of their unpredictability in time and space, tires can turn the environment more favourable to seedling establishment, eliminating the dense grass, and releasing nutrients to the soil. Thus, fire may favor the evolution of semelparity and increased longevity. Individuals would survive for long periods of time until they are hit by fire. At this time, a single and concentrated reproductive effort would be advantageous. Semelparity also can be a strategy to reduce competition for water, nutrient, and space. After the death and decomposition of the parental plant, nutrients would return slowly to the soil, becoming available for the development of their seedlings. This would be advantageous especially in the nutrient-poor and dry soils where P. polyanthus occurs. The program SEMENTES, an individual based model developed to simulate the dynamics of P. polyanthus, reproduce the main events that seems to characterize the plant spatial and temporal dynamics. Simulations using the program suggest that fires occurring at longer time intervals drastically disrupt the population dynamics. They also suggest that fires could be used in the management of field populations, and that spatial patterns usually associated to intraspecific competition can be generated by other processes. Finally, the simulations helped the understanding of P. polyanthus life history, and to reconstruct the fire-history of this species / Doutorado / Doutor em Ecologia
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unicamp.br:REPOSIP/315895 |
| Date | 26 June 1998 |
| Creators | Figueira, Jose Eugenio Cortes |
| Contributors | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, Santos, Flavio Antonio Maës dos, 1958-, Benson, Woodruff Whitman, Fernandes, Geraldo Wilson Afonso, Fernandez, Fernando Antonio dos Santos, Jr, Miguel Petrere |
| Publisher | [s.n.], Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 112f. : il., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da Unicamp, instname:Universidade Estadual de Campinas, instacron:UNICAMP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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