Influência da luminosidade do sub-bosque no crescimento e características foliares de espécies arbóreas da Amazônia na fase juvenil

Abstract

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito da disponibilidade de luz do sub-bosque da floresta (inferida a partir da irradiância acima do dossel e dos valores de fração de céu visível- FCV no sub-bosque), no crescimento, nas características foliares (área foliar específica e espessura da folha) e taxas fotossintéticas (A) em dez espécies arbóreas na fase juvenil. Também foi estudado o efeito da variação diurna na A, e a relação entre A e as taxas de crescimento das arvoretas. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Silvicultura Tropical (Núcleo ZF-2) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Foram utilizadas espécies arbóreas, na fase juvenil, com até 3 m de altura. As trocas gasosas foram mensuradas com um sistema portátil de trocas gasosas utilizando-se duas folhas por planta e três plantas por espécie. Os dados de crescimento foram coletados nos anos de 2007 e 2008 e as demais variáveis foram coletadas nas épocas de chuva e seca de 2008. A fotossíntese saturada por luz (Amax) e a fotossíntese potencial da folha (Apot) foram medidas com luz saturante e concentração de CO2 em 380 μmol mol-1 e 2000 μmol mol-1 respectivamente. O efeito do horário do dia no movimento estomático e nas taxas fotossintéticas (Amax) foi avaliado mediante a coleta de dados entre 06:00 e 18:00h. Os conteúdos de clorofila e nitrogênio foliar foram obtidos respectivamente segundo os métodos de Arnon e Kjeldahl. Finalmente foi avaliado o efeito da irradiância do sub-bosque nas variáveis estudadas. A média de incremento anual em diâmetro (IAD) foi de 0,64 mm, enquanto que incremento anual em altura (IAA) as médias não ultrapassaram 0,08 m. Amax e a condutância estomática (gs) apresentaram forte variação diurna, sugerindo que a abertura dos estômatos nestas plantas seja modulada por fatores endógenos. Apot permaneceu relativamente constante ao longo do dia, mostrando pouca sensibilidade a variação em gs. Não houve efeito de Apot em IAA e IAD. Foi observado efeito das épocas do ano (seca e chuvosa) em Amax, índice de área foliar (IAF) e no conteúdo de clorofila. Na área de realização do estudo a média do IAF foi de 5,1, com os maiores índices obtidos na época de maior precipitação. A disponibilidade de luz no sub-bosque teve efeito significativo (p<0,05) em IAA, em Apot e no conteúdo de clorofila. Não foi observado efeito da luminosidade do sub-bosque na espessura, área foliar específica e no IAD. Concluiu-se que as pequenas variações nos níveis de luminosidade do sub-bosque da floresta influenciam as taxas de incremento somente em altura e que as pequenas variações de luz não foram suficientes para causar modificações anatômicas, particularmente, na espessura foliar e na área foliar específica.

The objectives of this study were to determine the effect of availability of light in the forest understorey (inferred from irradiance above the canopy and the understorey fraction of visible sky - FCV values) on growth and leaf traits (specific leaf area and leaf thickness), and on the photosynthetic characteristics of ten tree species in the juvenile stage. I also studied the effect of diurnal variation on photosynthetic rates (A), and the relationship between A and growth rates of saplings. The study was conducted at the Experimental Station of Tropical Forestry (ZF2 base) of the National Institute for Research in the Amazon. I utilized tree species in the juvenile stage with up to 3 m height. Gas exchange rates were measured with a portable photosystem system using two leaves per plant and three plants per species. Growth data were collected in 2007 and 2008, whereas the other variables were collected in the rainy and dry seasons of 2008. Light-saturated photosynthesis (Amax) and potential photosynthesis (Apot) were measured at light saturation and CO2 concentrations of 380 and 2000 μmol mol-1, respectively. The effect of time of day in stomatal movement and the photosynthetic rates (Amax) was assessed by collecting data between 06:00 and 18:00 h. Chlorophyll and nitrogen content were obtained by the Arnon and Kjeldahl ́s methods, respectively. Finally, I assessed the effect of understorey irradiance on the study variables. Average annual increase in diameter (IAD) was 0.64 mm, while mean annual increase in height (IAA) did not exceed 0.08 m. Amax and stomatal conductance (gs) showed a strong diurnal variation, suggesting that stomatal opening in these plants is modulated by endogenous factors. Apot remained relatively constant throughout the day, showing little sensitivity to variation in gs. No effect of Apot on IAD and IAA was observed. The rainy pattern (dry and rainy season) had effect on Amax, leaf area index (IAF) and chlorophyll content. In the study area mean IAF was 5.1, with higher values being observed in the rainy season. Amax was higher in the rainy season. Availability of light in the understorey had a positive (p < 0,05) effect on IAA, Apot, and leaf chlorophyll content. There was no effect of understorey light levels on leaf thickness, specific leaf area, and IAD. It was concluded that small variations in light levels at the forest unsderstorey influence growth rates in height, but that the small changes observed in the understorey irradiance were not large enough as to trigger any anatomical changes in leaves, particularly, specific leaf area and leaf thickness.